DE4010516C1

DE4010516C1 -

Info

Publication number: DE4010516C1
Application number: DE19904010516
Authority: DE
Inventors: Heinz Dipl.-Ing. 5172 Linnich De Mallek; Jorge Santa Cruz Do Sul Br Gruendling
Original assignee: Forschungszentrum Juelich GmbH
Current assignee: Forschungszentrum Juelich GmbH
Priority date: 1990-04-02
Filing date: 1990-04-02
Publication date: 1991-10-24
Anticipated expiration: 2010-04-03
Also published as: BR9101308A; EP0450510A3; EP0450510A2

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Zyklon zur Ent staubung von Gasen, wie er im Oberbegriff des Patent anspruches 1 angegeben ist.The invention relates to a cyclone for Ent dusting of gases, as described in the preamble of the patent Claim 1 is specified.

Die Merkmale, von der die Erfindung ausgeht, sind aus DE-PS 8 87 296 be kannt.The features on which the invention is based are from DE-PS 8 87 296 be knows.

In Zyklonen dieser Art lassen sich vorgegebene Staub fraktionen üblicherweise jeweils durch entsprechen des Dimensionieren des Zyklons und mittels fester Einbauten abtrennen, die der abzuscheidenden Staub fraktion angepaßt sind. Eine Veränderung des Zyklons während des Entstaubungsbetriebes zur Abscheidung einer anderen Staubfraktion ist bei den vorbeschrie benen Zyklonen nicht möglich. Sollen die abscheid baren Staubkorngrößen je nach Bedarf im Zyklon vari iert werden, sind hierzu entsprechend verstellbare Einbauten im Zyklon erforderlich. Einstellbare Leit klappen, wie sie in US-PS 19 22 299 zur Strömungs führung beschrieben sind, sind zur Variation der abzuscheidenden Staubkornfraktion nicht geeignet.Predetermined dust can be found in cyclones of this type fractions usually each by match dimensioning of the cyclone and by means of fixed Separate internals that the dust to be separated fraction are adjusted. A change in the cyclone during the dedusting operation for separation Another dust fraction is described in the cyclones not possible. They should separate dust sizes can be varied in the cyclone as required are adjustable accordingly Installation in the cyclone required. Adjustable guide fold, as in US-PS 19 22 299 for flow are described to vary the dust particle fraction to be separated is not suitable.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Zyklon zu schaf fen, dessen jeweils abzutrennende Staubfraktion sich ändernden technischen Anforderungen in einfacher Weise anpassen läßt.The object of the invention is to create a cyclone fen, the dust fraction to be separated in each case changing technical requirements in simple Way can be adjusted.

Diese Aufgabe wird bei einem Zyklon der eingangs genannten Art durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruches 1 angegebenen Merkmale gelöst.This task is the beginning of a cyclone mentioned type by the in the characterizing part of the Features specified 1 solved.

Danach ist zunächst der Abscheideraum mit einer Ab gasleitwand in einen wandnahen äußeren und einen inneren Strömungsbereich für das in den Abscheide raum einströmende Abgas unterteilt, wobei die Abgas leitwand verstellbare Wandteile zur Regelung des im äußeren bzw. im inneren Strömungsbereich geführ ten Gasstroms aufweist und die Staubdurchtrittsöff nungen in der Zwischenwand sind zumindest im äuße ren Strömungsbereich angeordnet.After that is the separation room with an Ab gas baffle into an outer wall and a wall inner flow area for that in the separator Incoming exhaust gas divided, the exhaust gas baffle adjustable wall parts to regulate the guided in the outer or inner flow area has gas flow and the dust passage opening The openings in the partition wall are at least on the outside ren flow area arranged.

Durch diese Tren nung des Abscheideraums in einen inneren und einen äußeren Strömungsbereich und die Möglichkeit, mittels der verstellbaren Wandteile der Abgasleitwand den Gasstrom in beiden Strömungsbereichen zu regen, wird eine scharfe Trennung zwischen der im äußeren Strömungsbereich und der im inneren Bereich verblei benden Staubfraktionen erreicht, wobei die in den äußeren Strömungsbereich eingeleitete Staubfraktion über die Staubdurchtrittsöffnungen des Zwischenbo dens aus dem Abscheideraum in die Staubsammelkammer austritt. Die Stellung der Wandteile der Abgasleit wand ist während des Betriebes veränderbar und der gewünschten aus dem Abscheideraum abzuführenden Staubfraktion rasch anpaßbar. Darüber hinaus ist für das im äußeren Strömungsbereich geführte Abgas - nach Abtrennen mitgeführter Staubpartikeln - am Ende des Strömungsbereiches eine Aus trittsöffnung vorgesehen, durch die das Abgas in den Abscheideraum zurückgeführt wird. Das Abgas tritt im Mündungsbereich der Abgaszuführung für das zu reinigende Abgas aus, wegen des hier herrschen den Unterdrucks gegenüber dem Druck im äußeren Strö mungsbereich tritt eine Sogwirkung auf. Ggf. durch die Staubdurchtrittsöffnungen nicht hindurchgetre tener Staub kann so zum Eintrittsbereich des Abga ses in die Abscheidekammer zurücktransportiert und erneut in den Reinigungsprozeß einbezogen werden.Through these doors separation of the separation space into an inner and an outer flow area and the possibility of using of the adjustable wall parts of the exhaust gas baffle To stimulate gas flow in both flow areas, there will be a sharp separation between that in the outside Flow area and the lead in the inner area dust dust fractions reached, the in the Dust flow introduced into the outer flow area via the dust passage openings of the intermediate bo dens from the separation room into the dust collection chamber exit. The position of the wall parts of the exhaust duct wall is changeable during operation and the Desired to be discharged from the separation room Dust fraction quickly adaptable. Beyond that for the exhaust gas carried in the outer flow area - after removing entrained dust particles - on An off at the end of the flow range provided opening through which the exhaust gas in the separation room is returned. The exhaust gas occurs in the mouth of the exhaust gas supply for the exhaust gas to be cleaned out because of the prevailing here the negative pressure compared to the pressure in the outer flow suction area occurs. Possibly. by the dust through openings do not get through tener dust can thus to the entrance area of the Abga transported back to the separation chamber and be included in the cleaning process again.

In Ausgestaltung der Erfindung nach Patentanspruch 2 weist der äußere Strömungsbereich einen sich zur Austrittsöffnung hin verengenden Strömungsquerschnitt auf. Die Verringerung des Strömungsquerschnitts trägt dem durch die Staubdurchtrittsöffnungen aus dem äußeren Strömungsbereich jeweils abgetrennten Staub- und Abgasvolumen Rechnung.In an embodiment of the invention according to claim 2, the outer flow area faces one Outlet opening narrowing flow cross-section on. The reduction of the flow cross section carries this through the dust passage openings separated from the outer flow area Dust and exhaust gas volume bill.

Eine weitere Regelungsmöglichkeit für die Einstel lung des Abgasstroms im äußeren Strömungsbereich ist nach Patentansprüchen 3 bis 5 durch Anordnung zumindest einer verstellbaren Strömungsleitklappe an der Austrittsöffnung des äußeren Strömungsberei ches, durch Anordnung eines verstellbaren Strömungs leiters am Eingang des äußeren Strömungsbereiches und durch Anordnung einer Drosselklappe an der Ab gaszuführung gegeben. Die Drosselklappe kann zugleich zur Regelung des in den äußeren Strömungsbereich eintretenden Abgases dienen, Patentanspruch 6.Another regulation option for hiring exhaust gas flow in the outer flow area is according to claims 3 to 5 by arrangement at least one adjustable flow guide flap at the outlet opening of the outer flow area ches, by arranging an adjustable flow conductor at the entrance of the outer flow area and by arranging a throttle valve on the Ab given gas supply. The throttle valve can at the same time to regulate the flow in the outer area serve exhaust gas entering, claim 6.

Zum Austritt von in die Staubsammelkammer eingeström ten Abgases weist der Zwischenboden zwischen Abschei deraum und Staubsammelkammer einen zentral angeord neten Abgasdurchtritt auf, Patentanspruch 7. Das Abgas entweicht durch diesen Abgasdurchtritt aus der Staubsammelkammer in den inneren Strömungsbereich des Abscheideraums und wird von dort über die Rein gasleitung nach oben aus dem Zyklon herausgeführt. Für den Abgasdurchtritt im Zwischenboden ist nach Patentanspruch 8 ein veränderbarer Strömungsquer schnitt vorgesehen. Durch Veränderung des Strömungs querschnitts wird der Staubeintritt und die Absatz bewegung des Staubes in der Staubsammelkammer beein flußt und somit auch die gewünschte Reinigung des Abgases geregelt. Die Entnahme des abgesetzten Staubes aus der Staubsammelkammer erfolgt über eine Staubentnahmeeinrichtung, die bei Betrieb des Zy klons schließbar ist, Patentanspruch 9.To flow into the dust collection chamber The intermediate floor between the separators shows th exhaust gas the room and dust collection chamber are arranged centrally Neten exhaust passage, claim 7. Das Exhaust gas escapes through this exhaust gas passage the dust collection chamber in the inner flow area of the separation room and from there on the Rein gas line led upwards out of the cyclone. For the passage of exhaust gas in the mezzanine is after Claim 8 a variable flow cross cut provided. By changing the flow cross section is the entry of dust and the heel movement of the dust in the dust collection chamber flows and thus also the desired cleaning of the Exhaust gas regulated. The removal of the discontinued Dust from the dust collection chamber takes place via a Dust extraction device, which during the operation of the Zy clones is closable, claim 9.

Zur Ableitung von Staub aus dem Strömungsbereich ist nach Patentanspruch 10 zumindest an einer der Staubdurchtrittsöffnungen in diesem Strömungsbereich eine Ableitklappe für den Staub angeordnet. Eine Ableitklappe ist insbesondere an der in Strömungs richtung des Abgases gesehen ersten Staubdurchtritts öffnung vorgesehen, um die grobe Staubfraktion vom äußeren wandnahen Bereich des Strömungsbereiches möglichst vollständig und frühzeitig in die Staub sammelkammer einzuleiten.For removing dust from the flow area is according to claim 10 at least on one of the Dust openings in this flow area a discharge flap for the dust is arranged. A Discharge flap is particularly in flow Direction of the exhaust gas seen first dust passage opening provided to remove the coarse dust fraction from the outer wall area of the flow area as complete and early in the dust initiate collection chamber.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausfüh rungsbeispieles näher erläutert, das in der Zeich nung schematisch wiedergegeben ist. Die Zeichnung zeigt im einzelnen:The invention is based on an Ausfüh Rungsbeispieles explained in more detail in the drawing voltage is shown schematically. The drawing shows in detail:

Fig. 1 Längsschnitt eines Zyklons nach Schnitt linie I/I gemäß Fig. 2; Fig. 1 longitudinal section of a cyclone according to section line I / I of FIG. 2;

Fig. 2 Querschnitt eines Zyklons nach Fig. 1 gemäß Schnittlinie II/II. Fig. 2 cross section of a cyclone of FIG. 1 along section line II / II.

Die Zeichnung zeigt in Fig. 1 und 2 einen Zyklon mit lotrecht angeordneter Zylinderachse 1. Das zu reinigende Abgas strömt über eine Abgaszuführung 2 in den Zyklon ein, die Abgaszuführung ist am Zyklon gehäuse 3 tangential mündend angebracht. Das Abgas wird im zylindrischen Abscheideraum 4 gereinigt. Der im Zyklon abgeschiedene Staub wird zur Staubsam melkammer 5 geführt, die unterhalb des Abscheide raums 4 angeordnet ist. Das gereinigte Abgas strömt über eine zentral und parallel zur Zylinderachse 1 aus dem Zyklongehäuse 3 nach oben herausgeführte Reingasleitung 6 aus dem Abscheideraum 4 ab.The drawing shows in Fig. 1 and 2, a cyclone with a vertically arranged cylinder axis 1. The exhaust gas to be cleaned flows through an exhaust gas supply 2 into the cyclone, the exhaust gas supply is attached to the cyclone housing 3 tangentially opening. The exhaust gas is cleaned in the cylindrical separation chamber 4 . The dust separated in the cyclone is led to the dust chamber 5 which is arranged below the separating chamber 4 . The cleaned exhaust gas flows out of the separating space 4 via a clean gas line 6 , which is led out of the cyclone housing 3 upwards centrally and parallel to the cylinder axis 1 .

Abscheideraum 4 und Staubsammelkammer 5 sind durch einen Zwischenboden 7 räumlich voneinander getrennt. Der Zwischenboden 7 weist Staubdurchtrittsöffnungen 8 zum Durchtritt vom im Zyklon durch Zentrifugalwir kung abgeschiedenen Staub auf. Zentral ist im Zwi schenboden 7 ein Abgasdurchtritt 9 vorgesehen, des sen Strömungsquerschnitt im Ausführungsbeispiel mit tels eines Schiebers 10 verstellbar ist. Über den Abgasdurchtritt 9 strömt das in die Staubsammelkam mer 5 eingedrungene Abgas zurück in den Abscheide raum 4 und von dort über die Reingasleitung 6 aus dem Zyklon ab.Separation chamber 4 and dust collection chamber 5 are spatially separated from one another by an intermediate floor 7 . The intermediate floor 7 has dust passage openings 8 for the passage of dust deposited in the cyclone by centrifugal effect. Central is in the inter mediate bottom 7, an exhaust gas passage 9 is provided, the sen flow cross section in the exemplary embodiment is adjustable by means of a slide 10 . About the exhaust gas passage 9 flows into the Staubsammelkam mer 5 penetrated exhaust gas back into the separation chamber 4 and from there via the clean gas line 6 from the cyclone.

Der Abscheideraum 4 weist eine Abgasleitwand 11 auf, die den Abscheideraum 4 in einen wandnahen äußeren Strömungsbereich 12 und einen inneren Strömungsbe reich 13 unterteilt (siehe Fig. 2) . Das über die Abgaszuführung 2 einströmende zu reinigende Abgas wird über die Abgasleitwand 11 in zwei Abgasströme getrennt, wobei im Ausführungsbeispiel allein der äußere, in den Strömungsbereich 12 eingeführte Ab gasstrom vom Staub gereinigt wird. Über die Staub durchtrittsöffnungen 8 im äußeren Strömungsbereich 12 tritt der im Abgasstrom enthaltene Staub in die Staubsammelkammer 5 ein. Das staubfreie Abgas wird aus dem äußeren Strömungsbereich 12 über eine Aus trittsöffnung 14 am Ende des äußeren Strömungsbe reiches 12 in den Abscheideraum 4 zurückgeführt. Die Austrittsöffnung 14 ist im Ausführungsbeispiel im Mündungsbereich der Abgaszuführung 2 angeordnet, so daß vom eintretenden Abgas ein Sog ausgeübt wird. Der äußere Strömungsbereich 12 weist unter Berück sichtigung der über die Staubdurchtrittsöffnungen 8 mit dem abgeschiedenen Staub austretenden Abgas anteilen einen sich zur Austrittsöffnung 14 hin verengenden Strömungsquerschnitt 9 auf.The separating space 4 has an exhaust gas guide wall 11 which divides the separating space 4 into an outer flow region 12 close to the wall and an inner flow region 13 (see FIG. 2). The exhaust gas to be cleaned flowing in via the exhaust gas supply 2 is separated into two exhaust gas streams via the exhaust gas guide wall 11 , in the exemplary embodiment only the outer gas stream introduced into the flow region 12 being cleaned from the dust. About the dust through openings 8 in the outer flow region 12 , the dust contained in the exhaust gas stream enters the dust collection chamber 5 . The dust-free exhaust gas is returned from the outer flow region 12 via an outlet opening 14 at the end of the outer flow region 12 into the separation space 4 . In the exemplary embodiment, the outlet opening 14 is arranged in the mouth region of the exhaust gas feed 2 , so that a suction is exerted by the incoming exhaust gas. The outer flow region 12 has, taking into account the exhaust gas exiting via the dust passage openings 8 with the separated dust, a flow cross section 9 narrowing towards the outlet opening 14 .

Falls Staub auch aus dem Abgasstrom im inneren Strö mungsbereich 13 abgeführt werden soll, sind auch entlang der inneren Seite der Abgasleitwand 11 Staub durchtrittsöffnungen anbringbar, durch die hindurch der sich durch die Zirkulationskräfte an der inneren Seite der Abgasleitwand ansammelnde Staub aus dem Abscheideraum 4 entfernt werden kann.If dust to be discharged also from the exhaust stream in the inner Strö mung portion 13 Abgasleitwand are also along the inner side 11 of dust passage openings attachable be removed the accumulating by the circulation forces on the inner side of the Abgasleitwand dust from the separation space 4 through which can.

An der Abgasleitwand 11 sind zur Regel des zu reinigenden Abgasstroms im Abscheideraum 4 ver stellbare Wandteile angebracht. Einer dieser Wand teile bildet eine verstellbare Strömungsleitklap pe 15 an der Austrittsöffnung 14 des äußeren Strö mungsbereichs 12, der andere Wandteil ist am Ein gang des äußeren Strömungsbereiches als verstellba rer Strömungsleiter 16 angeordnet. Die Verstellrich tung der Wandteile ist in Fig. 2 durch Richtungs pfeile angegeben. Die Wandteile sind jeweils mittels Scharnieren 17, 18 an der Abgasleitwand 11 befestigt. The ver to clean exhaust stream in the separation space 4 adjustable wall parts are attached to the rule on the Abgasleitwand 11th One of these wall parts forms an adjustable flow guide valve 15 at the outlet opening 14 of the outer flow region 12 , the other wall part is arranged at the entrance of the outer flow region as an adjustable flow guide 16 . The Verstellrich device of the wall parts is indicated in Fig. 2 by direction arrows. The wall parts are each fastened to the exhaust gas guide wall 11 by means of hinges 17 , 18 .

Eine weitere Strömungsregelklappe, eine Drosselklap pe 19, befindet sich im Mündungsbereich der Abgas zuführung 2. Die Drosselklappe 19 ist um ein Schar nier 20 schwenkbar am Zyklongehäuse 3 befestigt und dient durch Veränderung des Eintrittsquerschnitts der Abgaszuführung 2 zur Steuerung der eintretenden Abgasmenge und damit auch zur Steuerung des Soges, der auf das aus dem äußeren Strömungsbereich 12 ab zuführende Abgas einwirkt. Mit allen verstellbaren Wandteilen 15, 16 und der Drosselklappe 19 läßt sich der Abgasstrom und dessen Verteilung auf den äußeren und inneren Strömungsbereich 12, 13 des Abscheide raums 4 den technischen Anforderungen entsprechend beeinflussen.Another flow control flap, a throttle valve 19 , is located in the mouth area of the exhaust gas supply 2 . The throttle valve 19 is pivotally mounted on a kidney 20 on the cyclone housing 3 and is used by changing the inlet cross section of the exhaust gas supply 2 to control the amount of exhaust gas entering and thus also to control the suction that acts on the exhaust gas to be supplied from the outer flow region 12 . With all adjustable wall parts 15 , 16 and the throttle valve 19 , the exhaust gas flow and its distribution on the outer and inner flow area 12 , 13 of the separating chamber 4 can influence the technical requirements accordingly.

Je nach Stellung der Regelklappen wird die im Zy klon im Ausführungsbeispiel im äußeren Strömungs bereich 12 abgeschiedene Staubfraktion verändert. Der Zyklon läßt sich somit durch Einstellen der Regel klappen den jeweils gegebenen Verhältnissen anpas sen und den notwendig abzuscheidenden Staubfrak tionen entsprechend einstellen.Depending on the position of the control flaps, the dust fraction separated in the cyclone in the exemplary embodiment in the outer flow region 12 is changed. The cyclone can thus fold by adjusting the rule to the given conditions and adjust the dust fraction to be separated accordingly.

Im äußeren Strömungsbereich befindet sich an der in Strömungsrichtung des Abgases gesehen ersten der Staubdurchtrittsöffnungen 8 eine Ableitklappe 21 für die sich im äußeren wandnahen Bereich als erste aus dem Abgas abscheidende grobe Staubfraktion. Die Ableitklappe 21 ist verstellbar und über ein Schar nier 22 am Zyklongehäuse 3 befestigt.In the outer flow area, at the first of the dust passage openings 8 as seen in the flow direction of the exhaust gas, there is a discharge flap 21 for the first coarse dust fraction separating from the exhaust gas in the outer area near the wall. The diverter valve 21 is adjustable and attached to the cyclone housing 3 via a share 22 .

Der abgeschiedene Staub wird aus der Staubsammelkam mer 5 über eine in der Zeichnung nicht dargestellte, bei Betrieb des Zyklons schließbare Staubentnahme einrichtung chargenweise abgeführt.The separated dust is removed from the Staubsammelkam mer 5 in a batch, not shown in the drawing, closable dust removal device during operation of the cyclone.

Claims

1. Cyclone for dedusting exhaust gases with a tangential tial leading into a cylindrical separation chamber with a perpendicularly arranged cylinder axis and an exhaust gas that has been cleaned of a given dust fraction and removed centrally from the separation space leading upward to the clean gas line and a dust collection chamber for the separated dust fraction underneath the cylindrical separating space, the separating space and dust collection chamber being spatially separated from one another by an intermediate floor with dust passage openings for the passage of the dust fraction separated in the separating space, and the separating space being subdivided by means of an exhaust gas baffle, characterized in that the exhaust baffle ( 11 ) separates it into the separating space ( 4 ) inflowing exhaust gas in a wall-near outer and an inner flow area ( 12 , 13 ) under divides that the exhaust gas guide wall ( 11 ) adjustable wall parts ( 15,16 ) for adjusting the gas flow in the outer and inner St Roman area ( 12 , 13 ) that the dust passage openings ( 8 ) are arranged at least in the outer flow region ( 12 ), and that the outer flow region ( 12 ) at its end has an outlet opening ( 14 ) for the flow region ( 12 ) flowing in the outer flow region Has exhaust gas from which the exhaust gas - after separation carried along dust particles - exits into the separation space ( 4 ) in the mouth area of the exhaust gas supply ( 2 ).

2. Cyclone according to claim 1, characterized in that the outer flow region ( 12 ) has a narrowing towards the outlet opening ( 14 ) of the exhaust gas flow cross-section ( 9 ).

3. Cyclone according to claim 1 and 2, characterized in that at the outlet opening ( 14 ) of the outer current flow area ( 12 ) at least one adjustable flow guide flap ( 15 ) is arranged for the exhaust gas emerging from the outer flow area.

4. Cyclone according to one of the preceding claims, characterized in that an adjustable flow guide ( 16 ) is arranged at the input of the outer flow region ( 12 ).

5. Cyclone according to one of the preceding claims 1 to 3, characterized in that a throttle valve ( 17 ) is arranged on the exhaust gas supply ( 2 ).

6. Cyclone according to claim 5, characterized in that the throttle valve ( 17 ) also controls the exhaust gas entering the outer flow region.

7. Cyclone according to one of the preceding claims, characterized in that the intermediate floor ( 7 ) has a centrally arranged th exhaust passage ( 9 ) for the exit of in the dust-collecting chamber ( 5 ) exhaust gas.

8. Cyclone according to claim 7, characterized in that the exhaust passage ( 9 ) in the intermediate floor ( 7 ) has a variable flow cross-section.

9. Cyclone according to one of the preceding claims, characterized in that the dust collecting chamber ( 5 ) is equipped with a dust removal device which can be closed during operation of the cyclone.

10. Cyclone according to one of the preceding claims, characterized in that at least on one of the dust passage openings ( 8 ) in the outer flow region ( 12 ), in particular on the hen in the flow direction of the exhaust gas hen first of the dust passage openings ( 8 ), an adjustable discharge flap ( 21 ) to separate the dust is arranged.