DE4113305A1

DE4113305A1 - Centrifugal force separator to remove dust particles from gases - includes axial abstraction tube positioned to remove gas from flow with highest speed and lowest pressure

Info

Publication number: DE4113305A1
Application number: DE19914113305
Authority: DE
Inventors: Hugo Schmitz
Original assignee: Hugo Schmitz
Current assignee: SCHMITZ, HUGO, 44141 DORTMUND, DE
Priority date: 1991-04-24
Filing date: 1991-04-24
Publication date: 1992-10-29
Anticipated expiration: 2011-04-25
Also published as: DE4113305C2

Abstract

In an arrangement and assembly in which dust particles are sepd. from gases, a gas rotary motion is set up such that a whirlpool is formed within the gas flow. An axial abstraction tube is positioned such that it removes gas from that part of the flow in which the highest speed and the lowest pressure prevails, and in which the dust particles are concentrated. USE/ADVANTAGE - Dust particles are removed from gases. The arrangement reduces the size required of secondary stage dust removal assemblies, thus reducing the associated capital and operating costs.

Description

Die Erfindung betrifft Fliehkraftabscheider, z.Beisp. Zyklone und ähnliche Einrichtungen, in denen staub haltige Gase in starke Drehbewegungen versetzt werden. Der Strömungsverlauf in solchen Einrichtungen entspricht dem einer Wirbelsenke. Von solchen Einrichtungen ist be kannt, daß die Abscheidung von Feststoffteilchen mit Abnahme der Teilchengröße progressiv schlechter wird. Diese Abschei decharakteristik wird allgemein als "Fraktionsentstaubungs grad" bezeichnet.The invention relates to centrifugal separators, for example. Cyclones and similar devices in which dust containing gases are set into strong rotary movements. The flow pattern in such facilities corresponds that of a spine sink. From such facilities be knows that the deposition of solid particles with decrease the particle size progressively gets worse. This disgust Characteristic is commonly called "fractional dedusting degree ".

Wegen der unbefriedigenden Abscheidung der feineren Staub teilchen ist es in den meisten Fällen notwendig, z.Beisp. den Zyklonen Einrichtungen nachzuschalten, mit denen auch diese feineren Staubteilchen aus dem Gasstrom entfernt werden, da mit die vorgeschriebenen Abgasreinheiten erreicht werden. Solche zusätzlichen Einrichtungen können sein: Elektrofilter und Gewebefilter, oder auch Gaswäscher und dergleichen. In jedem Falle ist es dann erforderlich, daß die nachge schaltete Abscheideeinrichtung für die gleiche Durchsatz leistung ausgelegt sein muß wie die des Fliehkraftabschei ders. Durch diese zusätzliche Abscheideeinrichtung ergeben sich erhebliche zusätzliche Investitions- und Betriebs kosten.Because of the unsatisfactory separation of the finer dust particles is necessary in most cases, e.g. the Cyclone facilities downstream with which these too finer dust particles can be removed from the gas flow because with the prescribed exhaust gas purities can be achieved. Such additional devices can be: electrostatic precipitators and fabric filters, or gas scrubbers and the like. In any case, it is then necessary that the nachge switched separator for the same throughput performance must be designed like that of the centrifugal separator ders. Result from this additional separator significant additional investment and operating costs.

Mit der vorliegenden Erfindung werden diese zusätzlichen Kosten bedeutend reduziert, weil die nachgeschaltete Ab scheideeinrichtung nicht mehr für den Durchsatz der gesamten Gasmenge ausgelegt sein muß, sondern nur noch für einen Bruchteil dieser Menge.With the present invention, these additional Significantly reduced costs because the downstream Ab cutting device no longer for the throughput of the entire Gas quantity must be designed, but only for one Fraction of that amount.

Die Erfindung wird nachfolgend beschrieben. Die Beschrei bung wird ergänzt durch die Zeichnungen Fig. 1 und Fig. 2. In Fliehkraftabscheidern erfolgt die Abscheidung tenden ziell so, daß die Teilchen bei denen die Fliehkräfte gegen über den Schleppkräften der Strömung überwiegen an die Um fangswand der Einrichtung ausgeschleudert werden, an dieser abwärtswandern und unten aus dem System entfernt werden. Teilchen, bei denen die Schleppkräfte der Strömung über wiegen, werden von der Strömung mitgenommen - sie bleiben im Gasstrom und werden zusammen mit diesem emittiert. The invention is described below. The description is supplemented by the drawings Fig. 1 and Fig. 2. In centrifugal separators, the separation tends to be such that the particles in which the centrifugal forces outweigh the drag forces of the flow are ejected at the peripheral wall of the device, on this hike down and be removed from the bottom of the system. Particles whose drag forces outweigh the flow are carried along by the flow - they remain in the gas flow and are emitted together with it.

Für letztere Teilchen gilt allgemein: sie orientieren sich vom Ort niedriger Geschwindigkeit zum Ort höherer Geschwindigkeit - vom Ort höheren Drucks zum Ort niedrigeren Drucks, d. h.: sie orientieren sich zum Wirbel kern, dem Ort der höchsten Gasgeschwindigkeit und des nie drigsten Drucks.The following generally applies to the latter particles: they orient themselves from the place of low speed to Higher speed location - from higher pressure location to location lower pressure, d. h .: they orient themselves towards the vortex core, the location of the highest gas velocity and never third pressure.

Erfindungsgemäß wird dieser Wirbelkern - in dem sich die von der Strömung mitgeführten feineren Staubteilchen sammeln - getrennt von der Hauptströmung abgesaugt und einer nachge schalteten hochwertigen Abscheideeinrichtung zugeführt.According to the invention, this vortex core - in which the of collect finer dust particles entrained in the flow - aspirated separately from the main flow and a nachge switched high-quality separator supplied.

Die Zeichnungen Fig. 1 und Fig. 2 zeigen ein Ausführungs beispiel einer erfindungsgemäßen Einrichtung.The drawings Fig. 1 and Fig. 2 show an embodiment example of a device according to the invention.

Fig. 1 zeigt den Schnitt A-A der Fig. 2, Fig. 1 shows the section AA of Fig. 2,

Fig. 2 zeigt den Schnitt B-B der Fig. 1. FIG. 2 shows the section BB of FIG. 1.

Die von Feststoffen zu reinigenden Gase 1 gelangen durch den Einlaufkanal 2 tangential in den Zyklon und werden dort in starke Rotation versetzt, wobei die den Fliehkräften folgen den Feststoffteilchen 4 an die zylindrische Umfangswand 5 ausgeschleudert und später durch den unteren Auslaß 6 aus dem System entfernt werden.The gases 1 to be cleaned from solids pass tangentially into the cyclone through the inlet channel 2 and are set in strong rotation there, the centrifugal forces following the solid particles 4 being thrown out onto the cylindrical peripheral wall 5 and later being removed from the system through the lower outlet 6 .

Auf dem weiteren Weg durch den Zyklon nehmen die Gase jene Feststoffteilchen 7 mit, die durch Fliehkräfte nicht ab scheidbar sind, sondern die den Mitnahmekräften der Strö mung 8 folgen.On the way through the cyclone, the gases take those solid particles 7 which cannot be separated by centrifugal forces, but which follow the driving forces of the flow 8 .

Die Mitnahmekräfte der Strömung sind umso stärker, je größer die Geschwindigkeit der Strömung ist. Die Strömung selbst entspricht einer Wirbelsenke, bei der die Geschwindigkeit der Gase zum Kern der Wirbelsenke progressiv zunimmt, d. h.: die von der Strömung mitgeführten Feststoffteilchen rei chern sich im Wirbelkern an.The larger the larger the force of entrainment of the current the speed of the flow is. The current itself corresponds to a vertebral sink at which the speed the gases to the core of the spine progressively increase, d. H.: the solid particles entrained by the flow accumulate in the vortex core.

Dieser Wirbelkern der Strömung wird erfindungsgemäß getrennt von der übrigen Strömung abgesaugt und einer nachgeschalte ten hochwertigen Abscheideeinrichtung 11 zugeführt.This vortex core of the flow is extracted according to the invention separately from the rest of the flow and fed to a downstream high-quality separating device 11 .

Im gezeigten Beispiel erfolgt die Absaugung des Wirbelkerns durch das zentral angeordnete Rohr 9, das zweckmäßigerweise in Richtung des Pfeiles 10 auf- oder abwärts verschoben werden kann. In the example shown, the vortex core is suctioned through the centrally arranged tube 9 , which can expediently be moved up or down in the direction of the arrow 10 .

Im Grenzfall kann dieses Rohr 9 so verschoben werden, daß die Rohreinlaufseite bündig ist mit der Innenseite der Deckplatte 14 des Auslaufgehäuses 15.In the limit case, this tube 9 can be moved so that the tube inlet side is flush with the inside of the cover plate 14 of the outlet housing 15 .

In der hochwertigen Abscheideeinrichtung 11 werden die abge saugten Gase des Wirbelkerns von den mitgeführten Feststoff teilchen gereinigt und danach vom Exhaustor 12 ins Freie ge fördert.In the high-quality separating device 11 , the exhaust gases from the vortex core are cleaned of the entrained solid particles and then conveyed to the outside by the exhaust gate 12 .

Zur Optimierung der Anreicherung der Feststoffteilchen im Wirbelkern ist erfindungsgemäß vorgesehen, die Axialgeschwin digkeit im Wirbelkern und im Rohr 9 zu beeinflussen. Dieses erfolgt durch Veränderung der Drehzahl des Exhaustors 12, oder durch Verstellung der Drosselklappe 13.In order to optimize the enrichment of the solid particles in the vortex core, the invention provides for the axial speed in the vortex core and in the tube 9 to be influenced. This is done by changing the speed of the exhaust port 12 , or by adjusting the throttle valve 13 .

Claims

1. Centrifugal separator, in which dust-containing gases are set in rotation, so that the flow forms a vortex sink, characterized by an axially arranged suction pipe, through which at least that part of the vortex core of the flow is sucked off, in which the highest gas speed and the lowest pressure are present and in which the solid particles entrained by the flow are concentrated.

2. centrifugal separator according to claim 1, characterized by a centrally located suction tube that is slidable in the axial direction.

3. centrifugal separator according to claim 1, characterized by gas quantity control devices for Influencing the axial gas velocity of the vortex core and the gas velocity in the central exhaust pipe.