DE4136935C2 - Zyklonabscheider - Google Patents
ZyklonabscheiderInfo
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- DE4136935C2 DE4136935C2 DE19914136935 DE4136935A DE4136935C2 DE 4136935 C2 DE4136935 C2 DE 4136935C2 DE 19914136935 DE19914136935 DE 19914136935 DE 4136935 A DE4136935 A DE 4136935A DE 4136935 C2 DE4136935 C2 DE 4136935C2
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- B04—CENTRIFUGAL APPARATUS OR MACHINES FOR CARRYING-OUT PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES
- B04C—APPARATUS USING FREE VORTEX FLOW, e.g. CYCLONES
- B04C5/00—Apparatus in which the axial direction of the vortex is reversed
- B04C5/02—Construction of inlets by which the vortex flow is generated, e.g. tangential admission, the fluid flow being forced to follow a downward path by spirally wound bulkheads, or with slightly downwardly-directed tangential admission
- B04C5/04—Tangential inlets
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- B04C—APPARATUS USING FREE VORTEX FLOW, e.g. CYCLONES
- B04C11/00—Accessories, e.g. safety or control devices, not otherwise provided for, e.g. regulators, valves in inlet or overflow ducting
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- B04C5/00—Apparatus in which the axial direction of the vortex is reversed
- B04C5/12—Construction of the overflow ducting, e.g. diffusing or spiral exits
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Description
Die Erfindung betrifft einen Zyklonabscheider nach dem Oberbegriff
des Hauptanspruchs.
Ein vergleichbarer Zyklonabscheider ist aus der DE-OS 28 49 201 bekannt,
welcher einen höheren Abscheidungsgrad für den aus dem Gasstrom abzu
scheidenden Feststoff hat. Bei dem bekannten Zyklonabscheider stehen
die Querschnittsflächen des Gaseinlasses, des Gasauslasses und die ge
samte Länge der Trennkammer in bestimmten Verhältnissen zueinander.
Hierbei handelt es sich jeweils um konstruktiv festgelegte Abmessungen,
nach denen der bekannte Zyklonabscheider ausgelegt ist. Aufgrund dieser
festgelegten Abmessungen wird der optimal erreichbare Abscheidegrad
jeweils nur dann erzielt, wenn die Strömungsverhältnisse, welche durch
den Volumenstrom des zu reinigenden Gases vorgegeben sind, auch tat
sächlich an dem Zyklonabscheider eingehalten werden.
Darüber hinaus ist es der Anmelderin auch bekannt, daß man den Abschei
degrad eines Zyklonabscheiders und den am Zyklonabscheider unvermeidbar
auftretenden Druckverlust in bestimmter Weise ändern kann. Die Einfluß
möglichkeiten sind in der nachstehenden Tabelle schematisch und pau
schal aufgeführt. Danach führt beispielsweise eine Erhöhung (+) der
Eintrittsgeschwindigkeit zu einem höheren Abscheidegrad und auch zu
einem höheren Druckverlust am Zyklonabscheider. Eine Vergrößerung des
Eintrittsquerschnitts hat demgegenüber die gegenteiligen Auswirkungen
(-) zur Folge.
Neben der Abscheidung von Feststoffen dient ein Zyklonabscheider aber
auch zu deren Klassierung mit Hilfe der Fliehkräfte, die durch die Ro
tation des mit hoher Geschwindigkeit in den Zylinderabschnitt des Zy
klonabscheiders eintretenden Gas-Feststoff-Gemisches entstehen. Die
schweren Feststoffteilchen bewegen sich spiralförmig längs der Wandung
der Trennkammer nach unten und werden unten aus dem Zyklonabscheider
ausgetragen; die leichteren Teilchen bewegen sich im Inneren der Trenn
kammer spiralförmig mit dem auszutragenden Gasstrom nach oben und wer
den über das Tauchrohr ausgetragen.
Bei manchen Anwendungsfällen kommt der Klassierung der abzuscheidenden
Feststoffteilchen eine besondere Bedeutung zu. Dieses ist beispielswei
se der Fall bei Dampferzeugern mit zirkulierender Wirbelschichtfeue
rung. Dort wird Asche durch die Verbrennungsluft im Feuerraum aufgewir
belt und am Ende des Feuerraums durch einen Zyklonabscheider aus den
Rauchgasen abgetrennt und dem Feuerraum wieder zugeführt. Ein kleiner
Teil der Asche verläßt mit den Rauchgasen den Zyklonabscheider über das
Tauchrohr und wird schließlich in Filtern als Staub- bzw. Flugasche
abgeschieden. Die in der Brennkammer und im Zyklonabscheider zirkulie
rende Asche hat ein breites Körnungsspektrum, d. h. ein bestimmtes Kör
nungsband. Der Zyklonabscheider selbst läßt von diesem Körnungsband
jeweils nur ein bestimmtes Grenzkorn, d. h. Ascheteilchen mit einem Kör
nungsspektrum zwischen 0 und einigen µm Größe durch (Vgl. Herbertz et al. "Die
zirkulierende Wirbelschicht als Feuerungssystem für Brennstoffe",
VGB Kraftwerkstechnik 69, Okt. 1989, S. 1003-1008).
Zum Betrieb einer Wirbel Schichtfeuerung (Wärmeübergang, Temperaturen
usw.) ist ein ganz bestimmtes Körnungsspektrum optimal. Bei einem nicht
auf dieses optimale Körnungsspektrum abgestimmten Zyklonabscheider än
dert sich das Körnungsspektrum der umlaufenden Asche während des Be
triebes der Wirbelschichtfeuerung. Diese Änderung verläuft zumeist in
Richtung einer Verschlechterung der Betriebsbedingungen. Bei der kon
struktiven Auslegung eines Zyklons werden in der Regel nur die Gas- und
Feststoffströme für einen bestimmten Betriebszustand, z. B. der Vol
last, berücksichtigt. Der tatsächliche Betrieb verläuft über weite
Zeiträume im Teillastzustand.
Beispielsweise ist aus der Deutschen Auslegeschrift
12 98 398 ein Staubabscheidezyklon bekanntgeworden,
durch den man einen äußerst hohen Reinheitsgrad
des zu reinigenden Gases erreicht. Bei dem
bekannten Staubabscheidezyklon werden die feinen
Staubteilchen zurückgeführt und wandern durch einen
sich nach unten verengenden Rückströmringkanal und
düsenartige Ausblasöffnungen zurück in den Zyklontrichter.
Sie kreuzen den Weg des in den Zyklontrichter
eintretenden primären Staubgasstromes, wodurch
sie mit ausgeschieden werden.
Gegenüber den aus dem Stande der Technik bekannten Zyklonabscheidern ergibt sich die Aufgabe
für die vorliegende Erfindung, die Abscheidewirkung eines Zyklonab
scheiders den jeweiligen Betriebszuständen anzupassen und insbesondere
einen Zyklonabscheider so auszugestalten, daß die Ein- und Austritts
querschnitte für den Gasstrom als auch die axiale Länge des Tauchroh
res, über welche das Tauchrohr in die Trennkammer hineinragt, stufenlos
geändert werden können und somit über den Zyklonabscheider jeweils op
timale Betriebsbedingungen für die Abscheidewirkung, d. h. den Abschei
degrad und auch die Klassierung der abzuscheidenden Feststoffe, einge
stellt werden können. Die optimale Anpassung des Zyklonabscheiders soll
insbesondere im Hinblick auf die unterschiedlichen Betriebszustände
einer Wirbelschichtfeuerung ermöglicht werden. Außerdem soll es möglich
sein, bereits ausgeführte Zyklonabscheider noch nachträglich zu än
dern.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch einen Zyklonabscheider mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
An dem Rohr für den Gaseintritt und/oder an dem Tauchrohr für
den Gasaustritt sind Einrichtungen vorgesehen, über welche die Strö
mungs- und Druckverhältnisse am Zyklonabscheider veränderbar sind. In
einer ersten vorteilhaften Ausgestaltung dieser Einrichtungen ist vor
gesehen, daß ein gasförmiges Medium zuführbar und über den Umfangsquer
schnitt des jeweiligen Rohres verteilbar ist. Mit Hilfe dieser Maßnah
men kann der jeweilige Rohrquerschnitt beliebig verlängert bzw. ver
ringert oder vergrößert werden und somit eine quasi konstruktive Än
derung des Zyklonabscheiders herbeigeführt werden, um eine Beeinflus
sung im Sinne der in der vorstehenden Tabelle aufgeführten Einfluß
größen zu bewirken. Die dabei eventuell an dem Zyklonabscheider eintre
tenden Änderungen des Druckverlustes können in Kauf genommen werden, da
der positive Effekt der Beeinflussung des Abscheidegrades in jedem Fal
le wichtiger ist. Über eine entsprechende Regelung kann der Abscheide
grad der Zyklonabscheider während des Betriebes beliebig und stufenlos
beeinflußt werden. Für den Wärmeübergang an eine mit Rohren ausgeklei
dete Wirbelschichtbrennkammerwand ist neben der Rauchgasgeschwindigkeit
vor allem die Fluiddichte und das Körnungsband der umlaufenden Asche
von großer Bedeutung. Änderungen dieser Parameter führen nämlich zu
Änderungen der Rauchgastemperatur in der Wirbelbrennkammer, wobei sich
z. B. zu hohe Temperaturen auf die Emission der Stickoxide und Schwefel
dioxide negativ auswirken können und gleichzeitig die Gefahr von Kes
selverschmutzungen bergen. Zu niedrige Temperaturen im Aschekreislauf
führen dagegen eventuell zu einer schlechteren Verbrennung mit ver
größerter Kohlendioxidbildung. Eine mögliche Wärmeauskopplung in exter
nen Fließbettkühlern reicht bei zu geringen Ascheumlaufmengen nicht
mehr aus, um die Dampfparameter einer Kesselanlage einzuhalten.
Mit Hilfe der vorliegenden Erfindung kann also die Abscheidewirkung
eines Zyklonabscheiders auf sehr einfache Art und Weise durch Einblasen
eines Gasstromes in das Zuführungsrohr für den feststoffbela
denen Gasstrom und auch in das Tauchrohr beeinflußt werden.
Als gasförmiges Medium, welches über die Düsen dem Zyklonabscheider
zuführbar ist, eignet sich beispielsweise ein Inertgas, Luft oder
Rauchgas. Das aus den Düsen austretende gasförmige Medium bildet einen
Schleier, der entweder das Tauchrohr quasi verlängert oder seinen Quer
schnitt verringert. Ähnliches trifft zu für den Rohrabschnitt, über
welchen das feststoffbeladene Gas dem Zyklonabscheider zugeführt wird.
Auch hat es sich als zweckmäßig erwiesen, im Mündungsbereich der eine
überwiegend axial gerichtete Komponente aufweisenden Düse zwischen dem
Doppelmantelrohr und dem Tauchrohr Dralleinbauten vorzusehen. Hierdurch
wird die Austrittsströmung des gasförmigen Mediums stabilisiert.
Zur Einengung des wirksamen Querschnitts des Zuführungsrohres
und auch des Tauchrohres wird eine Ringleitung vorgesehen, welche am
Außenumfang der jeweiligen Rohre angebracht und mit Düsen versehen ist,
die auf dem Umfang des jeweiligen Rohres verteilt sind. Hierdurch kann
eine radiale Strömung in Richtung der Rohrlängsachse aber auch eine
radiale Strömung mit einer axialen Komponente erzeugt werden, welche
entweder zum Mündungsquerschnitt des jeweiligen Rohres hin- oder davon
weggerichtet ist. Jedenfalls wird durch die über den Umfang des jewei
ligen Rohres verteilten Düsen der Wirkungsquerschnitt des betreffenden
Rohres im Sinne einer Erweiterung oder Verengung beeinflußt. Durch eine
Verengung wird beispielsweise die Eintrittsgeschwindigkeit bzw. Aus
trittsgeschwindigkeit des Gases erhöht und damit einhergehend gleich
zeitig auch der Abscheidegrad. Andererseits tritt durch eine Verkürzung
der Länge, mit welcher das Tauchrohr in die Tauchkammer hineinragt,
ebenfalls eine Erhöhung des Abscheidegrades an dem Zyklonabscheider
ein.
Zweckmäßig im Sinne einer gleichmäßigen Verteilung des gasförmigen Me
diums als auch zur Erreichung von stationären Strömungsverhältnissen
ist es, das gasförmige Medium den Düsen über außenliegende Ringlei
tungen zuzuführen. Dabei kann für jede Düse bzw. Gruppe von Düsen eine
eigene Ringleitung vorgesehen sein. Es können aber auch mehrere Ring
leitungen zusammengefaßt und an eine gemeinsame Quelle für das gasför
mige Medium angeschlossen sein. Bei dem gasförmigen Medium kann es sich
sogar um das gleiche Gas handeln, aus welchem innerhalb des Zyklonab
scheiders Feststoffteilchen abgeschieden wurden.
Nach einer anderen vorteilhaften Ausführungsform ist vorgesehen, das
Tauchrohr von außen her mit einem Mantelrohr zu umgeben bzw. innerhalb
des Tauchrohres ein weiteres Rohr anzuordnen. Das zusätzliche Rohr ist
dabei jeweils in Richtung der Längsachse des Tauchrohres verschiebbar.
Auf diese Weise kann der Abstand, mit dem das Tauchrohr in die Trenn
kammer hineinragt, in Grenzen zwischen Null und einem betriebsoptimalen
Wert von mehreren Metern beliebig und stufenlos verändert werden. Da
neben können auch noch Düsen vorgesehen sein, mit denen der wirksame
Öffnungs- bzw. Durchgangsquerschnitt des Tauchrohres im Sinne der vor
liegenden Erfindung beeinflußt werden kann.
Nach einer darüber hinausgehenden vorteilhaften Ausgestaltungsmöglich
keit ist schließlich vorgesehen, dem Kanal für den Eintritt des belade
nen Gasstromes in die Trennkammer einen rechteckigen Querschnitt zu
verleihen und innerhalb dieses Rechteckquerschnitts Klappen vorzusehen,
welche im Sinne einer Verengung oder Erweiterung des Eintrittsquer
schnitts verstellbar sind. Zur Beeinflussung der Gasströmung ist eine
einseitige oder paarweise Anordnung von Klappen in horizontaler und
vertikaler Einbaulage möglich. Die Klappen sind in der Wandung des Ka
nals drehbar gelagert und von außen her über einen Servoantrieb betä
tigbar. In Richtung der Längsachse des Kanals haben die Klappen einen
axialen Abstand voneinander, der so gering bemessen ist, daß hiervon
eine Auswirkung auf die Einschnürung der Gasströmung nicht ausgeht.
Anstelle von Klappen können aber auch Schieber vorgesehen werden,
welche zur Veränderung der Querschnitte in den Rauchgaskanal hinein-
bzw. daraus herausbewegt werden. Ähnlich verhält es sich mit der Ver
wendung von Irisblenden zur Veränderung der Strömungsquerschnitte.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels näher
beschrieben. Es zeigen jeweils im verkleinerten Maßstab und nicht maß
stäblich die
Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine erste Ausführungsform,
Fig. 2 einen Längsschnitt durch eine zweite Ausführungsform und
Fig. 3 einen Längsschnitt durch eine dritte Ausführungsform eines
Zyklonabscheiders.
Der Zyklonabscheider 1 zum Abscheiden von durch Gase 2 mitgeführten
Feststoffen aus den Gasen 2 weist einen oberen, trommelförmigen Zylin
derabschnitt 3 auf, der von einer Deckenwand 4 nach oben hin abge
schlossen ist. Nach unten schließt sich ein sich konisch verjüngender
Abschnitt 5 an, an dessen unterem Ende 6 sich der Auslaß 7 für den aus
dem Gasstrom 2 abgeschiedenen Feststoff befindet. Der obere Zylinderab
schnitt 3 und der untere konische Abschnitt 5 bilden zusammen eine
Trennkammer 8. Über ein Rohr 9 tritt der mit Feststoffen beladene Gas
strom 2 tangential mit großer Geschwindigkeit in den Zylinderab
schnitt 3 der Trennkammer 8 ein. Durch die Deckenwand 4 hindurch ist
ein Tauchrohr 10 in die Trennkammer 8 eingeführt, welches in einem Ab
stand 12 unterhalb der Deckenwand 4 in dem Zylinderabschnitt 3 mündet.
Dieser Abstand 12 kann Werte zwischen Null und mehreren Zentimetern
betragen. Im ersten Fall schließt das Tauchrohr 10 bündig mit der
Deckenwand 4 ab. Das Tauchrohr 10 dient zum Auslaß des Gases 11, nach
dem es von den Feststoffen gereinigt wurde.
An dem Rohr 9 für den Eintritt des Gasstroms 2 und/oder an dem Tauch
rohr 10 für den Austritt des Gases 11 sind Düsen vorgesehen, welche
jeweils durch die kurzen Pfeile 13, 14 und 15 angedeutet sind. Diese
Düsen 13, 14 und 15 sind über die jeweiligen Umfangsquerschnitte 16 und
17 der Rohre 9 bzw. 10 gleichmäßig verteilt. Durch den Austritt eines
gasförmigen Mediums aus den Düsen 13 im Mündungsabschnitt 19 des Tauch
rohres 10 wird der Abstand 12 praktisch verlängert, mit welchem das
Tauchrohr 10 in die Zylinderkammer 3 hineinragt. Zur Bildung dieser
Düsen 13 ist ein Doppelmantelrohr 18 vorgesehen, welches den Mündungs
abschnitt 19 des Tauchrohres 10 von außen konzentrisch umgibt. Zur Be
einflussung der Strömung des aus den Düsen 13 austretenden gasförmigen
Mediums sind außerdem noch Dralleinbauten 20 vorgesehen, die gleich
mäßig über den ringförmigen Mündungsquerschnitt von Tauch- 10 und
Mantelrohr 18 verteilt angeordnet sind.
Das Rohr 9 für den Eintritt des Gasstromes 2 und/oder das Tauchrohr 10
sind auf ihrem Außenumfang jeweils noch von einer Ringkammer 21 bzw. 22
konzentrisch umgeben. Von diesen Ringkammern 21 und 22 gehen die be
reits erwähnten Düsen 14 und 15 aus. Die Düsen 14 und 15 sind im Be
reich der Ringkammern 21 und 22 über den Umfang der betreffenden Rohre
9 und 10 verteilt. Dabei kann diese Verteilung gleichmäßig oder un
gleichmäßig sein. Die Mündungen der Düsen 14 und 15 sind überwiegend
radial in Richtung auf die jeweilige Rohrlängsachse gerichtet. Daneben
sind aber auch Mündungsrichtungen 30 möglich, welche sich durch eine
axiale Komponente in Richtung der jeweiligen Rohrlängsachse auszeich
nen. Mit Hilfe dieser axialen Komponente kann der in den jeweiligen
Rohrquerschnitten 16 bzw. 17 strömende Gasstrom entweder positiv oder
negativ beschleunigt werden.
Nach einer vorteilhaften Ausführungsform ist in dem Ringraum 25, wel
cher durch das Doppelmantelrohr 18 und das Tauchrohr 10 gebildet wird,
ein Ringrohr 26 angeordnet. Das Ringrohr 26 weist ebenfalls Düsen 14
auf, die im Mündungsabschnitt 19 über den Umfang des Tauchrohres 10
verteilt sind. Beim Vergleich mit der Ausführungsform der Fig. 1 sind
also die Düsen 14, über welche das gasförmige Medium in den Quer
schnitt 16 des Tauchrohres 10 eintritt, näher dem Mündungsabschnitt 19
des Tauchrohres 10 zugeordnet. Diese Zuordnung kann für bestimmte An
wendungsfälle von Vorteil sein.
Zweckmäßig ist es, wenn die Düsen 13, 14 und 15 über Ringleitungen 27,
28 und 29 mit dem gasförmigen Medium versorgt werden, welches über die
Düsen 13, 14 und 15 in den Zyklonabscheider eintritt. Eine solche Zu
fuhr über Ringleitungen 27, 28 und 29 hat sich für eine gleichmäßige
Verteilung des zuzuführenden gasförmigen Mediums und eine damit einher
gehende günstige Strömungsbeeinflussung als vorteilhaft erwiesen. Dabei
kann jede Ringleitung 27, 28 oder 29 aus einer eigenen Quelle (nicht
gezeigt) mit dem gasförmigen Medium gespeist werden. Es können aber
auch die Ringleitungen 27, 28 und 29 gruppenweise oder alle gemeinsam
mit dieser Quelle verbunden oder verbindbar sein.
Als gasförmiges Medium eignet sich besonders ein Inertgas, wie bei
spielsweise Stickstoff oder CO₂ oder Rauchgas. In manchen Fällen wird
aber auch Luft eingeblasen. Die Düsenquerschnitte 13, 14 und 15 werden
so gewählt, daß mit einer möglichst geringen Menge eines gasförmigen
Mediums eine möglichst große Wirkung an den jeweiligen Rohrquer
schnitten 16 und 17 erzielt wird, damit die übrigen Strömungsverhält
nisse an dem Zyklonabscheider 1 möglichst wenig beeinflußt werden.
Neben den in den Fig. 1 und 2 gezeigten und im Zusammenhang damit
beschriebenen Möglichkeiten, die Strömungsverhältnisse im und am Zy
klonabscheider 1 mit pneumatischen Mitteln zu beeinflussen, werden in
der Fig. 3 auch mechanische Einrichtungen gezeigt, mit denen eine ähn
liche Beeinflussung durchführbar ist. So ist beispielsweise um das
Tauchrohr 10 von außen her ein Mantelrohr 31 herumgelegt, welches in
beiden Erstreckungsrichtungen 32 der Längsachse des Tauchrohres 10 be
liebig und stufenlos verschiebbar ist. Hierdurch wird der Abstand 12,
mit dem das Tauchrohr 10 unterhalb der Deckenwand 4 endet, in Grenzen
veränderbar. Dabei wird davon ausgegangen, daß der konstruktiv kleinste
Abstand 12, mit dem das Tauchrohr 10 unterhalb der Deckenwand 4 endet
auch gleich Null sein kann, was der Fall ist, wenn der untere Rand 33
des Tauchrohres 10 mit der Deckenwand 4 bündig abschließt. Mit Hilfe
des Mantelrohres 31 kann der untere Rand 33 des Tauchrohres 10 beliebig
tief in das Innere des Zylinderabschnitts 3 verschoben werden. Im Aus
führungsbeispiel der Fig. 3 wird der untere Rand 33 des Tauchrohres 10
tatsächlich von dem unteren Rand 34 des Mantelrohres 31 gebildet.
Zur Verschiebung des Mantelrohres 31 in Richtung 32 der Längsachse des
Tauchrohres 10 ist beispielsweise ein Ritzel 35 vorgesehen, das in
einen Zahnstangenabschnitt 36 auf dem Außenumfang des Mantelrohres 31
eingreift. Auf der gegenüberliegenden Seite wird das Mantelrohr 31 an
einem Gleitstein 37′ abgestützt. Aus Gründen der Vereinfachung und Über
sichtlichkeit wurde in der Fig. 3 auf die Darstellung der Mittel ver
zichtet, mit denen das Tauchrohr 10 am Zyklonabscheider 1 befestigt
ist. Ähnliches gilt für die evtl. erforderlichen Dichtungen zwischen
den Rohren 10 und 31 bzw. der Deckenwand 4, wobei davon ausgegangen
wird, daß es dem einschlägigen Fachmann geläufig ist, wo und welche
Dichtungen bzw. Befestigungsmittel er jeweils vorzusehen hat. Aus den
gleichen Überlegungen wurde auch auf die Darstellung einer weiteren
Ausführungsmöglichkeit verzichtet, wonach das Mantelrohr 31 innerhalb
des Tauchrohres 10 axial verschieblich angeordnet sein kann.
Eine andere vorteilhafte Ausgestaltung betrifft den Eintritt des Ga
ses 2 in den Zyklonabscheider 1. Zu diesem Zweck ist ein Kanal 37 von
rechteckigem Querschnitt an den Zylinderabschnitt 3 herangeführt. In
dem Kanal 37 sind jeweils einzeln oder paarweise einander gegenüberlie
gend horizontale Klappen 38 und 39 und vertikale Klappen 40 in Richtung
des Gasstromes 2 hintereinanderliegend angeordnet. Die horizontalen
Klappen 38 und 39 sind in Gelenken 41 schwenkbar gelagert und können in
Richtung der Doppelpfeile der Verstellrichtung 42 in jede beliebige Stellung innerhalb des
Querschnitts des Kanals 37 gebracht werden bis hin zum vollständigen
Verschließen. Ähnliches gilt für die vertikalen Klappen 40, von denen
je eine einander gegenüberliegend an der Wandung des Kanals 37 vorge
sehen ist. Die Klappen 40 sind in Wellen 43 gelenkig gelagert und kön
nen von einem Servoantrieb 44 in jede beliebige Stellung innerhalb des
Kanals 37 gebracht werden. Bezüglich der Lagerung, des Antriebs und der
Verstellbarkeit der Klappen 38, 39 und 40 gilt im übrigen das gleiche,
wobei unterstellt wird, daß der vertikalen Klappe 40 eine gleichartige
gegenüberliegen kann, die in der Fig. 3 zeichnerisch nicht dargestellt
ist.
Durch die Verstellung der Klappen 38, 39 und 40 wird der Öffnungsquer
schnitt des Kanals 37 beliebig verengt oder erweitert. Eine Verengung
bewirkt eine Erhöhung der Geschwindigkeit des Gasstromes 2, wie im um
gekehrten Falle eine Vergrößerung des Öffnungsquerschnitts eine Ver
ringerung der Geschwindigkeit des Gasstromes 2 zur Folge hat. In jedem
einzelnen Fall werden der Abscheidegrad und Druckverlust am Zyklonab
scheider 1 im Sinne der einleitend wiedergegebenen Tabelle beeinflußt.
Die Klappen 38, 39 und 40 können auch Einrichtungen, wie z. B. Kanäle
(nicht gezeigt) aufweisen, über die sie während des Betriebs gekühlt
werden können. Zur Kühlung eignen sich flüssige oder gasförmige Kühlme
dien.
Bezugszeichenliste
1 Zyklonabscheider
2 Gase (Gasstrom)
3 Zylinderabschnitt
4 Deckenwand
5 konisch verjüngender Abschnitt
6 unteres Ende
7 Auslaß für den Feststoff
8 Trennkammer
9 Rohr für den Gaseintritt
10 Tauchrohr
11 Auslaß des Gases
12 Abstand
13 Düsen
14 Düsen
15 Düsen
16 Querschnitt
17 Querschnitt
18 Doppelmantelrohr
19 Mündungsabschnitt
20 Dralleinbauten
21 Ringkammer
22 Ringkammer
25 Ringraum
26 Ringrohr
27 Ringleitung
28 Ringleitung
29 Ringleitung
30 axiale Komponente
31 Mantelrohr
32 Verschiebungsrichtung
33 unterer Rand des Tauchrohres
34 unterer Rand des Mantelrohres
35 Ritzel
36 Zahnstangenabschnitt
37 Kanal
37′ Gleitstein
38 horizontale Klappe
39 horizontale Klappe
40 vertikale Klappe
41 Gelenk
42 Verstellrichtung
43 Welle
44 Servoantrieb
2 Gase (Gasstrom)
3 Zylinderabschnitt
4 Deckenwand
5 konisch verjüngender Abschnitt
6 unteres Ende
7 Auslaß für den Feststoff
8 Trennkammer
9 Rohr für den Gaseintritt
10 Tauchrohr
11 Auslaß des Gases
12 Abstand
13 Düsen
14 Düsen
15 Düsen
16 Querschnitt
17 Querschnitt
18 Doppelmantelrohr
19 Mündungsabschnitt
20 Dralleinbauten
21 Ringkammer
22 Ringkammer
25 Ringraum
26 Ringrohr
27 Ringleitung
28 Ringleitung
29 Ringleitung
30 axiale Komponente
31 Mantelrohr
32 Verschiebungsrichtung
33 unterer Rand des Tauchrohres
34 unterer Rand des Mantelrohres
35 Ritzel
36 Zahnstangenabschnitt
37 Kanal
37′ Gleitstein
38 horizontale Klappe
39 horizontale Klappe
40 vertikale Klappe
41 Gelenk
42 Verstellrichtung
43 Welle
44 Servoantrieb
Claims (10)
1. Zyklonabscheider mit einem oberen, trommelförmigen Zylinderabschnitt
mit einer Deckenwand und einem unteren, sich nach unten
konisch verjüngenden Abschnitt mit einem an seinem unteren Ende
befindlichen Auslaß für den Feststoff, wobei der obere Zylinderabschnitt
und der untere konische Abschnitt zusammen eine Trennkammer
bilden, einem Rohr für den tangentialen Eintritt des feststoffhaltigen
Gases, einem durch die Deckenwand am Zylinderabschnitt
durchgeführten Tauchrohr zum Auslaß des Gases,
wobei das Tauchrohr in einem Abstand unterhalb der Deckenwand in
der Trennkammer mündet und an dem Tauchrohr Düsen für ein gasförmiges
Medium vorgesehen sind, wobei die Düsen für das Tauchrohr
als Doppelmantelrohr ausgebildet sind, welches den Mündungsabschnitt
des Tauchrohres in der Trennkammer konzentrisch umgibt,
dadurch gekennzeichnet, daß an dem Rohr (9) für den Gaseintritt
(2) Düsen (15) für das gasförmige Medium vorgesehen sind, das Doppelmantelrohr
(18) den gleichen Abstand (12) von der Deckenwand
(4) aufweist, wie das Tauchrohr (10) und durch das Ausströmen des
gasförmigen Mediums aus der Düse (13) die axiale Länge des Tauchrohres
(10) praktisch veränderbar ist, während durch das Ausströmen
des gasförmigen Mediums durch die anderen Düsen (14 und 15)
jeweils der Öffnungsquerschnitt des Tauchrohres (10) bzw. des Rohres
(9) für den Gaseintritt (2) verringer- oder vergrößerbar ist.
2. Zyklonabscheider nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im
Mündungsabschnitt (19) der Düse (13) zwischen dem Doppelmantelrohr
(18) und dem Tauchrohr (10) Dralleinbauten (20) vorgesehen sind.
3. Zyklonabscheider nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die
Düsenöffnungen (14, 15) radial zur Mitte des jeweiligen Rohres (9,
10) hinweisend vorgesehen sind.
4. Zyklonabscheider nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die
Düsenöffnungen (14, 15) eine axiale Komponente (30) in Richtung
der Längsachse des jeweiligen Rohres (9, 10) aufweisen, die von
der Mündung des jeweiligen Rohres (9, 10) wegweisend vorgesehen
ist.
5. Zyklonabscheider nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekenn
zeichnet, daß in dem Ringraum (25) zwischen dem Doppelmantelrohr
(18) und dem Tauchrohr (10) ein mit Düsenöffnungen (14) versehenes
Ringrohr (26) vorgesehen ist, die im Bereich des Mündungsab
schnitts (19) des Tauchrohres (10) in das Tauchrohr (10) münden.
6. Zyklonabscheider nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekenn
zeichnet, daß Ringleitungen (27, 28, 29) vorgesehen sind, über
welche das gasförmige Medium den Ringkammern (21, 22) bzw. Ringräumen
(25, 26) zuführbar ist.
7 Zyklonabscheider nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß we
nigstens zwei der Ringleitungen (27, 28, 29) mit einer gemeinsamen
Quelle für das gasförmige Medium in Verbindung stehen.
8. Zyklonabscheider nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an
dem Tauchrohr (10) ein koaxiales Mantelrohr (31) vorgesehen ist,
welches in Richtung der gemeinsamen Längsachse beider Rohre (10,
31) verschiebbar ist.
9. Zyklonabscheider nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das
Mantelrohr (31) das Tauchrohr (10) auf dessen Außenumfang umgibt.
10. Zyklonabscheider nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das
Mantelrohr (31) innerhalb des Tauchrohres (10) angeordnet ist.
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