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Vorrichtung zur Reinigung von Gasen.
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Es ist bekannt, aus Gasen feste oder flüssige Bestandteile dadurch
zu entfernen, daß man die Gasmenge in Drehung versetzt.
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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Ausscheiden
fester oder flüssiger Teilchen aus Gasen, wobei die Gasmasse durch ein sich drehendes
System im wesentlichen in achsialer Richtung geleitet wird. Das System besteht erfindungsgemäß
aus getrennt voneinander auf einer Welle befestigten Einbauten, zwischen denen Öffnungen
vorgesehen sind, durch die das Gas hindurchstreicht,
wie z. B. gelochte
Scheiben u. del., ferner aus einem die Einbauten umgebenden kegelförmigen Niantel,
der sich mit der geleichen Winkelgeschwingidkeit dreht wie die übrigen Einbauten.
Es befinden sich also innerhalb der Vorrichtung nirgends Ixörper, die entweder ruhen
oder sich mit einer anderen Winkelgeschwindigkeit drehen. Der Mantel wird zweckmäßig
kegelförmig angeordnet, und zwar so, daß sich der innere Ixegelmantel im Sinne der
Strömungstrictung der Gasmasse verjüngt. Sobald die Gasmasse durch das System geleitet
wird, werden die Schwebeteilchen nach außen geschleudert und gelangen zwischen bzw.
an den Einbauten entlang nach außen, bis sie schließlich an dem sich drehenden Kegelmantel
gesammelt und getrennt von den Gasen abgeführt werden.
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Die Zahl der einzelnen Einbauten und die Länge des Systems ist, wie
die physikalische Theorie des Ausscheiders es erfordert. in Shhängigkeit von der
Größe der auszuscheidenden Teilchen gewählt, und zwar derart, daß die Teilchen bis
zu einer gewissen Njindestgröße, z. B. 5 µ = 0,005mm, vollständig durch die Schlecuderwirkung
ausgeschieden werden.
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Dadurch, daß mehrere Einbauten vorgesehen sind, die durch Zwischenräume
voneinander getrennt werden, gibt man den in den einzeltien Teilsystemen ausgeschiedenen
Teilchen Gelegenheit, sich nach außen am kegelförmigen Mantel zu sammeln.
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Die Einbauten können aus gelochten Scheibein, aber auch aus Röhren,
Winkeleisen o. dgl. bestehen, die sich mit der gleichen Geschwindigkeit drehen und
den ausgeschleuderten festen und flüssigen Teilchen geeignete Berührungflächen darbieten,
längs denen sich die Teilchen vermöge ihrer Fliehkraft fortbewegen und gegen einen
sich ebenfalls mit gleicher Winkelgeschwindigkeit drehenden Mantel sreschleudert
werden, wo sie gesammelt und abgeführt werden. Wesentlich ist, daß innerhalb eines
Systems die Teilchen nicht mit ruhenden Flächen oder mit solchen in Berührung kommen,
die mit einer anderen Geschwindigkeit bewegt werden, damit keine schädlichen Reibungskräfte
auftreten und der Arbeitsaufwand möglichst gering bleibt. Zugleich muß das System
dem Gase ein Durchströmen gestatten; bei Scheiben sind hierfür geeignete Löcher,
Öffungen u. dgl. erforderlich. Um das Durchströmen zu gewährleisten bzw. um die
Strömungswiderstnde zu überwinden, wird durch einen Ventilator eine Druckdifferenz
geschaffen. Außerdem können noch besondere Flügel angeordnet werden, um die Drehbewegung
der Gasmasse einzuleiten.
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Unter Umständen können diese Flügel zugleich zur Förderung der Gasmasse
dienen, so daß in diesem Falle die gleiche Vorrichtung sowohl zur Schaffung des
erforderlichen Drucknterschiedes als auch zur Einleitung der Drehung dient. Mitunter
genügt es, den Gasen lediglich durch geeignet angeordnete Flügel die Drehbewegung
zu erteilen, so daß besondere Scheiben oder ähnliche Einrichtungen entbehrlich sind.
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Falls das Gas durch Röhren oder kaiialartige Einbauten geleitet wird,
müssen mehrere voneinander getrennte Systeme mit derartigen Einbauten vorgesehen
werden, damit sich die Schwebeteilchen in den Zwischenräumen ausscheilen können.
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Uin auch im Gas vorhandene Schwebestoffe von sehr kleiven Dimensionen
aususcheiden, die durch die Fliehkraft infolge der verhältnismäßig hohen Reibung
nicht rasch genug ausgeschleudert werden, kann eine Flüssigkeit in fein verteilter
Form zugesetzt werden.
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Hierfür wird z. B. ein Zerstäuber eingebaut. aus dem Flüssigkeit in
fein verteilter Form schleierartig ausströmt, die die festen Teilellen bindet und
die ganz kleinen flüssigen Teilchen zu größeren Tropfen vereinigt, wodii reh die
Wirkung der Zentrifugalkraft erhöbt wird. Durch die vorstehend erwähnten Flügel
kann die WIischung der zu reinigenden Gasmassen mit der zerstäubten Flüssigkeit
begünstigt werden.
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In der Zeichnung sind einige Ausführungs beispiele dargestellt.
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Nach Abb. I wird durch die Welle A eine Reihe von Scheiben B mit
voller Kreisform angetrieben. Die Scheiben sind zentrisch auf eine Xabe aufgesetzt
und erhalten eine große Anzahl von Öffnungen, wodurch dem Gas ein achsiales Durchströmen
ermöglicht wird.
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Rings um die Scheiben ist ein kegelförmiger Mantel oder Deckring D,
der ebenfalls mitrotiert, derart angebracht, daß zwischen den Scheiben und dem Deckring
ein gewisser Spielraum bestehen bleibt. Dieser DEckring dient zugleich zum Sammeln
der abgeschleuderten Teile, die durch Öffnungen in einen Sammelkanal E geleitet
werden. Abb. Ia zeigt die Seitenansicht auf eine Scheibe; es ist daraus die Form
und Anordnung der Öffnungen zu ersehen.
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Um die Drehung der Gasmassen einzuleiten, ist vor dem Scheibensystem
ein Ventilator F angeordnet. Dieser Ventilator wird zweckmäßig so als Achsialventilator
ausgebildet, daß das Gas dem Scheibensystem in der gewünschten Richtung zuströmt.
Die Schaufeln des Ventilators können ähnlich wie Dampfturbinenschaufeln ausgebildet
sein; sie fördern die Gase und erteilen ihnen gleichzeitig eine Drehbewegung Abb.
Ib zeigt eine beispielsweise Ausführung der Ventilatorschaufelung in abgewickelter
Darstellungsweise. Der einbezeichnete Pfeil gibt die Richtung an, in der
die
Schaufeln bewegt werden, stellt also für das Rad die Drehrichtung dar. Außerdem
kann, wie in Abb. I, ein Ventilator G augebracht sein, der die Durchströmung der
Gasmassen durch die Scheiben unter Überwindung der Widerstände gewährleistet. Der
Ventilator G kamin auch mit den Flügeln F auf dieselbe Achse gesetzt werden. Dadurch,
daß der Deckring D mit dem gesamten Scheiben system in Drehung versetzt wird, entstehen
am Anfang keine Reibungskräfte, die die Drehung hemmen. Das Gehäuse H ist fest angeordnet.
Innerhalb des Gehäuses kann vor den Scheiben ein Zerstäuber J angebracht werden,
durch den eine Flüssigkeit in fein verteilter Form dem eintretenden Gas beigeilien
gt wird. wodurch die Bindung der im Gase vorhandenen festen Bestandteile bzw. eiiie
Vereinigung kleinerer Tröpfchen bewirkt wird. Die Löcher in den eingebauten Scheihell
(Abb 1a) können beliebig angeordnet werden. Es empfiehlt sich jedoch, daß sie sich
iii aufeinanderfolgenden Scheiben nicht lecken, da in diesem Falle die in der Gasmase
enthaltenen Teilchen mit ihr durch die Löcher strömen würden, wodurch der Trennungsvorgang
gestört würde. Die Anzahl der Scheiben sowie deren Größe und Anordnung richtet sich
nach der Beschaffenheit der aus dem Gas auszuscheidenden Teilchen und der zulässigen
Durchströmungsgeschwindigkeit des Gases.
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Abb. 2 zeigt ein Ausführungsbeispiel, bei dem mehrere Einzelkörper,
die mit röhrenartigen Kanälen versehen sind, auf der antreibenden Welle angeordnet
sind. In den Zwischenräumen zwischen diesen einzelnen Einbauten werden die ausgeschleuderten
Teile ach außen gegen den Deckring geführt.
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Abb. 2a stellt die Seitenansicht eines solchen Köropers dar.
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In Abb. 3 sind Röhrenbündel zwischen je zwei Scheiben rings um die
Welle eingebaut.
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Es ist zweekmäßig, die Rohrenden gegenüber den Scheiben vorstehen
zu lassen, damit die ausgeschleuderten Teile zwischen den einzelnen Röhren nach
außen in den Sammelraum gefördert werden.
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Abb. 3a zeigt die Seitenansicht auf ein Röhrensystem.
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In Abb. 4 ist ein System von Winkeleisen W ringsherum in einer Nahe
angeordnet, wodurch die Drehung der Gasmasse bewirkt wird.
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Abb. 4a stellt eine Abwickelung bei gehobenem Deckring dar. W sind
die Winkeleisen.
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Gegebenenfalls können auch verschiedenartige Schleudervorrichtungen
nach Art der Abb 1 bis 4 miteinander vereinigt werden.