DE4344406A1 - Vorrichtung zum Abscheiden und Ableiten von Partikeln oder Tropfen aus einem Fluidstrom in einem weder durch Lage noch durch Strömungsrichtung eingeschränkten rechtwinkligen Kanal - Google Patents

Description

Vorrichtung zum Abscheiden und Ableiten von Partikeln oder Tropfen aus einem Fluidstrom in einem weder durch Lage noch durch Strömungsrichtung eingeschränkten rechtwinkligen Kanal.

Die Erfindung betrifft einen Trägheitsabscheider, der im Oberbegriff des An­ spruchs 1 genannten Art, dessen universelle Anwendbarkeit bis hin zur An­ wendung als Dispersphasenweiche, durch eine Reihe von Nebenansprüche erreicht wird.

Für einige zirkulierende Wirbelschichtfeuerungssysteme (ZAWSF) ist der Einsatz von Prallscheidern bekannt. Bei externer Feststoffzirkulation wird in­ nerhalb eines horizontalen Kanals ein System aus senkrecht angeordneten U-förmigen Abscheideelementen über einen Speichertrichter verwandt. Hier­ bei bildet sich aufgrund von Luftmangel, bei Temperaturen oberhalb der Brennstoffzündtemperatur innerhalb der sich im Speicher ansammelnden Feststoffschüttung Kohlenmonoxid, das als Schadstoff in den Abgasstrom entweicht.

Dieses Problem entsteht bei der internen Feststoffzirkulation nicht. Hierbei werden als Fangrinnen bezeichnete, nach unten geöffnete Profile, die beid­ seitig mit einer Feststoffabführrinne versehen sind, schräg in einer vertikalen Wirbelschichtbrennkammer angeordnet.

Wegen der hohen Temperatur- und Verschleißbelastung können diese un­ gekühlten Bauteile sich aus ihrer Verankerung lösen, was aufgrund der ho­ hen Fallhöhe innerhalb der Brennkammer zu schwersten Schäden und Fol­ geschäden führen könnte. Zur Einschränkung dieses Risikos sind die ur­ sprünglich aus Guß bestehenden Fangrinnen in ihrer Baugröße beschränkt und werden - neben anderen Gründen - in neuerer Zeit als leichtere Schweißkonstruktion hergestellt. Die Beschränkung der Fangrinnengröße führt letztendlich zu einer Einschränkung des Wirbelschichtbrennkammer­ querschnitts. Neuere Überlegungen, die Fangrinne senkrecht vor dem Brennkammeraustritt anzuordnen, verstärken wieder Probleme, die sich aus der nicht eindeutigen Trennung von Gasstrom und Partikeln in der Fang­ rinne ergeben.

Zur Lösung der vorbeschriebenen Probleme ergaben sich für einen neuen Prallabscheider folgende Forderungen:

• - keine Brennkammer-Querschnittseinschränkung,
• - eindeutige Trennung des Gas-Feststoffgemisches,
• - Vermeidung von Feststoffrückmischungen,
• - Möglichkeit zur Vermeidung von Gasrückströmungen im Abscheider,
• - eindeutige Ableitung des Feststoffstroms aus den Abscheidequerschnitt.

Diese Forderungen werden von einem Abscheidesystem aus mehreren ver­ setzten, sich überlappenden Lagen, von quer über die Kanalbreite gleich verteilt und senkrecht angeordnete Fallschachtabscheider erfüllt.

Für die externen Feststoffzirkulation würden die über den Fallschachtab­ scheider abgeschiedenen Partikel in einen unter dem horizontalen Kanal angeordneten Speicher abgeführt (siehe Anspruch 9). Das sich bildende Kohlenmonoxid könnte von dort z. B. in die Wirbelbrennkammer abgesaugt werden (siehe Anspruch 11 oder 12).

Bei der internen Feststoffzirkulation müßte zur Erzielung einer eindeutigen Schachtdurchströmung am Schachtaustritt ein Bauteil mit einem für das Rauchgas hohen Strömungswiderstand vorgesehen werden (siehe Anspruch 10).

Bei der Erfindungsausarbeitung und wegen nicht eindeutiger Bezeichnungen (Vorrichtung zum Trennen oder Abscheiden; Fangrinne; Trägheits-, "Bal­ ken"-, "Prall"- oder "Labyrinth"-Abscheider) schwierigen (unvollkommenen) Literatur- und Patentrecherchen (DE 33 39 317, DE 38 13 054, DE 39 38 194) zeichnete sich ab, daß konkurrierende Systeme offenbar bisher nur als primitives Abscheidesystem in ZAWSF gesehen werden und daß die Erfin­ dung aufgrund seiner kompakten Bauweise und seiner "frühen" (innerhalb des "Abscheide"-Kanalquerschnitts) eindeutigen Trennung des Zweiphasen­ gemisches den bisherigen ZAWSF-Abscheidern überlegen ist. Wegen sei­ ner technologischen Vorzüge ist bei entsprechender Gestaltung des Schachtabscheidersystems ein höherer Abscheidegrad möglich, was die Ausweitung seines Einsatzbereiches in der Verfahrenstechnik, über die ex­ tremen Einsatzbedingungen in ZAWSF hinaus, ermöglicht.

Ein Schachtabscheidersystem kann in unterschiedlichster Weise durch Ausformung und Kombination der Erfindungselemente, wie sie durch die An­ sprüche 1-16 dokumentiert sind, zum Ausscheiden von Tropfen und Parti­ keln aus strömenden Nebeln, Suspensionen oder Stäuben verwendet wer­ den.

Im folgenden Text, wie in den Patentansprüchen, wird zur Unterstreichung des über einen Abscheider für Feststoffpartikel aus einem Gasstrom hinaus­ gehenden Anspruchs die Formulierung Dispersion für das heterogene Zweiphasensystem, Dispersphase oder disperse Phase für das innere (ab­ zuscheidende) System und Dispersionsphase für das äußere (fluide) Sy­ stem (die beiden letzten Begriffe gelten sowohl vor als auch nach dem Ab­ scheiden) gewählt.

Die primäre Abscheidewirkung des Schachtabscheiders wird durch die von der Stauwirkung des Abscheiders verursachte Auslenkung des Fluidstroms und das von der Massenträgheit der Dispersphase verursachte Bestreben, die Richtung der jeweils ursprünglichen Strömung beizubehalten, erzielt. Deshalb handelt es sich prinzipiell um einen Trägheitsabscheider.

Innerhalb eines Kanals wird die Wirksamkeit des Schachtabscheidersystems also im wesentlichen durch die Abstände der in Lagen quer zur Hauptströ­ mungsrichtung angeordneten Schachtabscheider - sowohl innerhalb der La­ ge als auch der Lagen zueinander - bestimmt. Möglichkeiten, abhängig vom fluidseitigen Druckverlust Einfluß auf den Abscheidegrad des Schachtab­ scheidersystems zu nehmen, ergeben sich neben der Erhöhung der Schachtabscheider-Lagenzahl aufgrund von Richtungs-, Geschwindigkeits- und Umlenkungsgradänderungen der Dispersionsphase, die sich durch Ver­ änderung des Überlappungsgrades der Schachtabscheider- oder Leitkörper­ lagen (4), den Einsatz unterschiedlich geformter Leitschaufeln von Leitkör­ per (4-4g) und Schachtabscheidermantel (2a) ergeben.

Die spezifische Wirkung des Schachtabscheiders beruht darauf, daß noch innerhalb des Kanalquerschnitts, direkt hinter den die primäre Abscheidung verursachenden Fluidumlenkungen, ein aus Prallschaufelgitter und Schacht gebildetes Einfang- und Ableitsystem für die Dispersphase angeordnet ist.

Für einen senkrecht angeordneten Schachtabscheider verleiht das aus ab­ wärts gekrümmten Prallschaufeln [Fig. 1(1)] gebildete Schaufelgitter der aus der Dispersion ausgeschleuderten Dispersphase eine abwärts gerichtete Vorzugsbewegung. Die Abwärtskrümmung der Prallschaufeln führt dazu, daß sich die aus ihnen gebildeten Fangtaschen [Fig. 1] nach unten verjün­ gen und an ihrem unteren Ende einen Drosselspalt [Fig. 1 Maß d] bilden.

Die abwärts gekrümmten Fangtaschen bilden im Falle von Partikelabschei­ dungen kein eindeutiges Fangsystem, da diese bei gradlinigen Flugbahnen sehr wohl - je nach Eintrittswinkel - einen aus der Fangtasche gerichteten Impuls erhalten können. Dieses Problem entschärft sich, wenn man zum ei­ nen annimmt, daß der Anflugimpuls der Partikel mit jeder zusätzlichen Wandberührung abgebaut wird und die Partikel, wie in Fig. 1 dargestellt, durch die Schwerkraft parabolische Flugbahnen erhalten. Technisch ist das Problem durch Verlängerung des Maßes t in Fig. 1 zu lösen. Die Verkleine­ rung des Verhältnisses Schaufelgitterteilung s zur Länge der parallelen Prallschaufel-Eintrittsflanken t muß zu einem besseren Abscheidegrad füh­ ren.

Durch unterschiedliche Prallschaufelgrößen und -formen [Fig. 1 a] sowie bewegliche Anordnung [Fig. 1 b] und unterschiedliche Gitterteilungen [Fig. 2] läßt sich die Fangtaschengeometrie und ihr zur Einschränkung von Rückströmungen wichtiger Drosselquerschnitt d entweder veränderbar oder unveränderbar beeinflussen.

Der Schwerkraft folgend, gelangt die Dispersphase durch den Drosselquer­ schnitt in den Schacht und wird dort im Normalfall, ebenfalls der Schwerkraft folgend, abgeleitet. Ein nachträgliches Entweichen der abgeschiedenen Dis­ persphase aus dem Schacht durch denkbare Sekundärströmungen wird durch die Schwerkraft und die in Rückströmrichtung stärkere Drosselwirkung für die Dispersphase erschwert.

Da die Mantelkontur (2) sowohl für die Schachtgröße, als auch für den Strö­ mungswiderstand des den Schachtabscheider außen umströmenden Fluids verantwortlich ist, sind viele mehr oder weniger sinnvolle Schachtabschei­ der-Querschnitte denkbar. Im Zusammenhang mit dem Gesamtströmungs­ feld des Schachtabscheidersystems [siehe Fig. 5 und 6] zeigt sich, daß in Richtung der örtlichen Anströmrichtung offene U- und V-förmige Profile - de­ ren Tiefenmaß in Anströmrichtung nach Bedarf gestaucht oder gestreckt werden kann - günstig sind.

Zur Erzielung einer einfachen oder sicheren Konstruktion ist es sinnvoll, den Dispersphasentransport im Abscheideschacht auf natürliche Weise durch die Schwerkraft erfolgen zu lassen. Hierfür muß die Schachtrückseite oder die aus den Prallschaufelflanken gebildete Schachtvorderseite mindestens so steil wie der Riesel- oder Fließwinkel der Dispersphase sein [Fig. 4].

Unter Riesel- und Fließwinkel wird hier der Winkel verstanden, unter dem eine Dispersphase auf technisch glatter Fläche gerade noch in Bewegung ist. Aus Fig. 4 wird deutlich, daß bei einer Schachtabscheideranordnung mit positiver Neigung wegen des über die Fangtaschenaustritte hinweggleiten­ den Dispersphasegut ungewollte Rückströmungen nicht ausschließbar sind.

Die optimale Schachtabscheideranordnung kann also nur zwischen einer geringen positiven Neigung und einer steiler als der Riesel- oder Fließwinkel negativen Neigung liegen. Setzt man die möglichen Anströmrichtungen hier­ zu (wie in Fig. 4) in Bezug, so zeigt sich, daß unter Einbeziehung von Leit­ körpern (4) - deren Einsatz, wie noch gezeigt wird, bei jeder Anordnung po­ sitiv ist - Schachtabscheideranordnungen zu jeder denkbaren Kanalhauptan­ strömungen möglich sind.

In Fig. 5 bis Fig. 8 sind Beispiele für mögliche Schachtabscheideranordnun­ gen in horizontal und vertikal, ab- und aufwärts durchströmte Kanälen dar­ gestellt. Die Anordnungsmöglichkeiten in schrägauf- und schrägabwärts durchströmten Kanälen ergeben sich hieraus in sinnfälliger Weise.

Die in Fig. 5 und Fig. 6 eingezeichneten Strömungsfelder mit sich zwangs­ weise bildenden Ablösewirbeln und in den Fangtaschen entstehenden Se­ kundärströmungen verdeutlichen die Eigenschaften und Einsatzmöglichkei­ ten von U- und V-förmigen Schachtabscheider-Querschnitten, die Wirkung von Leitschaufeln [Fig. 6 unten] und Leitkörpern [Fig. 7, Fig. 8]. Bei der Inter­ pretation von Fig. 5 und Fig. 6 zeigt sich, daß ein U-förmiger Schachtab­ scheider (ohne Leitkörper siehe Fig. 8 b) im Bezug auf die Kanalhauptströ­ mungsrichtung nur von vorne angeströmt werden kann und wegen der guten Anströmung nachfolgender Abscheiderlagen [Fig. 5 oben] ideal für mittlere Schachtabscheiderlagen ist. V-förmige Schachtabscheider sind wegen der Ablösewirbelverringerung ideal als letzte Abscheiderlage [Fig. 5 unten, Fig. 6, Fig. 7 unten] oder bei umgekehrt zur Kanalhauptanströmung ausgerichte­ ten Fangtaschen [Fig. 6] durch ihre Leitkörperwirkung als erste Lage. Hier­ bei erscheint der Einsatz von Verschleißkanten und erneuerbaren Ver­ schleißleisten im Staupunktbereich sinnvoll.

In Fig. 7 und Fig. 8 a) ist die kompakteste Schachtabscheideranordnung, be­ stehend aus einer Abscheiderlage mit vorgeschalteten (Stau- oder) Leitkör­ pern dargestellt. Sie eignet sich vor allem für den Einsatz von Saugschacht­ abscheidern, da durch die Verringerung der Abscheiderzahl der für die Saugschachtabscheiderdurchströmung notwendige Fluidteilstrom minimiert werden kann. Unter Fig. 7 a) sind unterschiedlichste Leitkörperquerschnitte mit Verschleißkante (4 a) oder erneuerbarer Verschleißleiste (5) dargestellt. In Fig. 7a₃ und a₄ wird der Einfluß gelochter Leitschaufeln auf die Verringe­ rung des "Totwasser"-Ablösewirbels gezeigt. Zur Erhöhung der Schachtab­ scheideranströmgeschwindigkeit bei verringertem Fluidstrom kann der Ein­ satz von Leitkörpern mit veränderbarer Geometrie [Fig. 7 b)] vorteilhaft sein.

In Fig. 8 wird die Dispersphasenabscheidung in vertikalen Kanälen darge­ stellt. Da für das kombinierte Leitkörper- und Abscheidersystem, mit einem durch die Schwerkraft erfolgende Dispersaustrag aus dem Schacht, je nach Hauptkanalanströmrichtung eine positive oder negative Abscheiderneigung [Fig. 4] vorliegt, müssen die parallelen Prallschaufelteile [Fig. 1 Maß t] - zur Aufhebung der durch die Leitkörperwirkung erzeugte Dispersphasenquerbe­ wegung - wie dargestellt, so weit wie möglich, vorgezogen werden. Der Un­ terschied zwischen einem aufwärts oder abwärts durchströmten Kanal be­ steht lediglich darin, daß bei einer Abwärtsdurchströmung der wegen seines großen Schachts mit geradem Boden günstigere U-förmige Schachtabschei­ der gewählt werden kann und beim aufwärts durchströmten Kanal ein V-för­ miger Schachtabscheider und eine Innenleitschaufel (4 e) notwendig ist.

Welche Abscheideranordnung am sinnvollsten ist, hängt von den verfah­ renstechnischen Randbedingungen ab. Liegt z. B. eine Gasströmung mit stark abrasiven Partikeln bei hoher Anströmgeschwindigkeit vor, ist sicher­ lich eine die Partikel vor dem Abscheiden örtlich nicht anreichernde Anord­ nung nach Fig. 5 sinnvoll. Bei weniger problematischen Dispersen empfiehlt sich dagegen immer der Einsatz von die Abscheidephase örtlich anreichern­ den Leitsystemen.

Schachtabscheidesysteme können entweder als Fallschachtabscheider [Fig. 9, Beispiel zu a], mit etwa gleichem Druck in Kanal und Abscheider­ schacht, oder als Saugschachtabscheider [Fig. 1g, Beispiel zu b₁ und zu b₂], mit einem gegenüber dem Kanal im Abscheiderschacht herrschenden relativen Unterdruck, betrieben werden.

Der für Fallschachtabscheider notwendige Betriebszustand kann, unabhän­ gig vom Druck der dem Dispersphasenabzug nachgeschalteten Systeme, durch den Einsatz von Druckschleusen erreicht werden. Im Spezialfall, wo der Druck am Dispersphasenaustritt etwa dem Kanaldruck entspricht, kann der angestrebte Betriebszustand auch durch ein, dem Fluid im Gegenstrom einen hohen Strömungswiderstand entgegensetzendes, vom Abscheidegut abwärts durchströmtes Labyrinthsystem erreicht werden. Aus der annähern­ den Druckgleichheit zwischen Kanal und Fallschacht folgt, daß innerhalb des Fallschachts nur geringe, unbeabsichtigte Sekundärströmungen herr­ schen, womit Rückströmungen von aus der abgeschiedenen Dispersphase austretenden Gasen, Dämpfen oder Feinstäuben in den Kanal nicht vollstän­ dig ausgeschlossen sind.

Die Entstehungen von unerwünschten Rückströmungen aus dem Schacht­ abscheider in den Kanal kann durch den Einsatz von Saugschacht­ abscheidern unterbunden werden. Durch den im Saugschacht herrschenden relativen Unterdruck kommt es - abhängig von der Größe des Disper­ sionsphasenteilstroms zu einer eindeutigen Prallschaufelgitterdurchströ­ mung, was nicht nur unerwünschte Sekundärströmungen unterbindet, son­ dern auch zu einer Steigerung des Abscheidegrades - insbesondere im Hin­ blick auf leichte Komponenten der dispersen Phase - führt. Die notwendige Saugwirkung des Abscheiders kann entweder durch Anschluß des Dis­ perphasenabzugs an ein nachfolgendes System mit relativem Unterdruck [Fig. 10b₁] oder durch aktive Unterdruck erzeugende Systeme [Fig. 10b₂] erzielt werden. Zur Regelung des den Abscheider durchströmenden Disper­ sionsphasenteilstroms ist der Einsatz entsprechender Regelglieder [Fig. 10 Beispiel zu b₁ und zu b₂] sinnvoll.

Die Möglichkeit, den Dispersphasenabzug durch Druckschleuse oder Ab­ sperrglied zu unterbrechen und gegebenenfalls das Schachtabscheidersy­ stem mit einem Sperrfluid zu beaufschlagen [Fig. 9], führt dazu, daß sowohl der Fall- wie auch der Saug-Schachtabscheider verfahrenstechnisch als Feststoffweiche eingesetzt werden kann (siehe Fig. 10 Massenfließbild b₁ und b₂].

Im Beispiel b₂ aus Fig. 10 ist exemplarisch ein Saugschachtabscheider für extreme Betriebs- und Anordnungsverhältnisse dargestellt, wie sie z. B. durch ein heißes Rauchgas mit stark abrasiver Asche in einem nur von oben zugänglichen Kesselzug gegeben wären. Hierzu werden über einer gekühl­ ten Traglanze (7 oder 10) Schachtabscheiderelemente (6) aus warm- und verschleißfester Gußlegierung entsprechend Fig. 11 angeordnet. Der zur Unterdruckerzeugung eingesetzte Injektor kann entweder nur mit einer axial verschiebbaren Treibdüse (9, 10, 11) oder mit einer axial verschiebbaren Treibdüse (9, 10, 12) mit einer selbsttätigen Ventilkombination [Fig. 12] - die ein automatisches Ab- und Umschalten des Abscheiders auf Sperrgasbe­ trieb erlaubt - ausgestattet sein.

Beim Schachtabscheider handelt es sich um einen kompakten Trägheitsab­ scheider, dessen Abscheidewirkung, wegen der durch ihn schon innerhalb des Kanalquerschnitts herbeigeführten eindeutigen, passiven oder aktiven Trennung des Abscheideguts aus dem Fluidstrom, vergleichbaren Systemen überlegen sein muß. Darüber hinausgehend kann er aufgrund seiner (Ab-) Umschaltbarkeit verfahrenstechnisch als Weiche für das Abscheidegut ein­ gesetzt werden.

Claims (16)

1. Vorrichtung zum Abscheiden und Ableiten von Partikeln oder Tropfen aus heterogenen (dispersen) Fluiden, wie Suspensionen, Nebeln oder Stäuben - insbesondere jedoch von relativ groben Feststoffpartikeln aus Gasströmungen - dadurch gekennzeichnet, daß der - sowohl senkrecht, als auch positiv oder negativ geneigt ange­ ordnete [Fig. 4] - vom Trägermedium (Dispersionsphase) außen um­ strömte - nicht oder nur teilweise durchströmte - Schachtabscheider durch über - und (oder) hintereinander angeordnete - dem Abscheidegut (disperse Phase), durch unterschiedlichst geformte Kurven oder (und) Polygenzüge, eine abwärts gerichtete oder eine in Richtung auf den Dis­ persphasensabzug gerichtete Vorzugsbewegung verleihende - aus Prallschaufeln (1), die den Mantel (2) überragen können (1a), gebildete Fangtaschen, deren untere (Drossel-)Öffnungen [Fig. 1, Maß d)] - die bei gleicher Schaufelgeometrie und konstanter Schaufelgitterteilung [Fig. 2] für alle Fangtaschen gleich groß, bei ungleicher Schaufelgeome­ trie und (oder) nicht konstanter Schaufelgitterteilung unterschiedlich groß und bei voll- oder teilweise beweglichen Prallschaufeln [Fig. 1, b₁, b₂, b₃] veränderbar sein können - direkt in den dahinter angeordneten - aus dem seitlich an den Prallschaufeln anschließenden, unterschiedlich geformten [Fig. 3] Mantel (2), an den im Anströmbereich unterschiedlich ausgeformte Dispersionsphasenleitschaufeln (2a) anschließen können gebildeten - Schacht münden, der im Regelfall oben verschlossen ist und unten aus der Dispersphasenabzugsöffnung besteht.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in horizontal, schräg auf- und abwärts sowie vertikal abwärts durch­ strömten Kanälen mindestens eine Lage, im Regelfall jedoch zwei oder mehr Lagen - aus einem oder einer Mehrzahl von möglichst gleich über die Kanal breite verteilte, mit dem Prallschaufelgitter gegen die Hauptka­ nalströmung ausgerichtete Schachtabscheidern - die in Strömungsrich­ tung versetzt und möglichst sich überlappend angeordnet sind [Fig. 5].

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in horizontal sowie schräg auf- und abwärts durchströmten Kanälen mindestens zwei Lagen - aus einem oder einer Mehrzahl von möglichst gleich über die Kanalbreite verteilten Schachtabscheidern - die in Strö­ mungsrichtung versetzt und möglichst sich überlappend angeordnet sind, wobei die Prallschaufelgitter der ersten Lage in Richtung der Hauptkanalströmung und die Prallschaufelgitter der folgenden Lagen gegen die Hauptkanalströmung ausgerichtet sind - wodurch die erste Lage, mit oder ohne Staupunktverschleißkante oder auswechselbarer Staupunktverschleißleiste (3), als Leitkörper wirkt und erst als zweite Abscheiderlage von der Dispersion durchströmt wird [Fig. 6].

4. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß in Richtung der Hauptkanalströmung vor der ersten Schachtab­ scheiderlage, in versetzter und möglichst sich überlappender Anordnung eine Lage gekühlter oder ungekühlter (Stau- oder) Leitkörper (der in An­ spruch 3 umgekehrt angeordnete Schachtabscheider der ersten Lage gilt aufgrund seiner Leitfunktion ebenfalls als Leitkörper [Fig. 6)]) - die im wesentlichen aus zwei V-förmig sich erweiternd angeordneten, ge­ krümmten oder gradlinigen, im Regelfall fest verbundenen Leitschaufeln (4) besteht - die als Verschleißschutz mit Staupunktkanten (4a) oder auswechselbaren Staupunktleisten (5) und zur Verminderung von "Tot­ wasser" Ablösewirbeln mit teilweise - (4c) oder vollständig gelochten Leitschaufeln (4b), einer weiteren Lochblende (4d) oder einer Innenleit­ schaufel (4e) und Schiebersystem (als Feststoffweiche für geringe kon­ tinuierliche Partikelströme) ausgestattet sein können - oder im Falle von Leitkörpern mit veränderbarer Geometrie mit Verschieb- (4f) oder schwenkbaren (4g) Einzelschaufeln besteht [Fig. 7 und Fig. 8a)].

5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in schräg- oder vertikalaufwärts durchströmenden Kanälen minde­ stens eine Doppellage - aus einer in Kanalhauptströmungsrichtung er­ sten, mit dem Prallschaufelgitter in Strömungsrichtung ausgerichteten, über die Kanal breite möglichst gleich verteilte, Schachtabscheiderlage und einer nachfolgenden zweiten Lage, versetzt und möglichst überlap­ pend angeordnete, symmetrische in Form von Kurven oder (und) Polygen­ zügen geformte Leitschaufel (4e) [die mit ähnlichen Leithilfen wie in An­ spruch 4 ausgestattet werden können (z. B. nachgeschaltete Lochblend­ schaufeln)], die der durch die aus den seitlich angeordneten Schachtab­ scheidern gebildete Dispersionsanströmgasse, anströmende Dispers­ phase eine seitlich abwärts gerichtete Bewegung auf die nach oben offe­ nen Schachtabscheiderfangtaschen verleiht [Fig. 8b)].

6. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß - z. B. für den Einsatz hoch warmfester und hoch verschleißfester Gußlegierungen als Abscheiderwerkstoff - der Schachtabscheider aus Einzelementen [Fig. 11(6)], die mindestens aus einer Leitschaufel und dem zugehörigen Mantelabschnitt und gegebenenfalls noch Aufnahme­ vorrichtungen für gekühlte und ungekühlte Tragelemente [Fig. 10, Bei­ spiel b₂, (7)] - wie z. B. eine Traglanze - bestehen, gebildet wird [Fig. 10 und Fig. 11].

7. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Schacht des Abscheiders sich erweitert oder verengt [Fig. 9, Beispiel a)].

8. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Abscheiderdispersphasenabzug durch eine Druckschleuse oder ein Absperrglied unterbrochen werden kann - wodurch nach dem Auffül­ len des Abscheiders seine Abscheidefunktion aufgehoben wäre und der Schachtabscheider die Funktion einer Feststoffweiche erhält, sowie ge­ gebenenfalls durch zusätzliche Beaufschlagung des Abscheider­ schachts oder Schachsystems mit einem Sperrfluid - wodurch ein Auffül­ len des Schachtabscheiders mit der Dispersphase verhindert würde - was bei Wiederinbetriebnahme des Abscheiders eine Schwallbildung hinter dem Dispersphasenabsperrglied verhindert [Fig. 10, b₁ und b₂ und Beispiel zu b₁].

9. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß unterhalb des oder der Dispersphasenabzugsöffnung(en) eines Fallschachtabscheiders eine Druckschleuse [Fig. 9 a)] - wie z. B. durch ein Zellrad, Syphon, Standrohr oder einen Naßentascher gebildet - an­ geordnet wird, wodurch der Transport der abgeschiedenen Dispers­ phase in den Fangtaschen und den Schacht allein durch seinen Impuls und die Schwerkraft erfolgt [Fig. 9, Beispiel a].

10. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß unterhalb des oder der Dispersphasenabzugsöffnung(en) eines Fallschachtabscheiders ein Widerstandsglied für die Dispersionspha­ se (Transportmedium) - wie z. B. durch ein von der Dispersphase (Abscheidegut) abwärts durchströmtes Labyrinth - angeordnet wird, wo­ durch z. B. die Rückführung der abgeschiedenen Dispersphase durch die Schwerkraft ins ursprüngliche Kanalsystem ermöglicht wird (keine Dar­ stellung).

11. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß an der oder den Dispersphasenabzugsöffnung(en) gegenüber dem Kanal vor dem Saugschaftabscheider ein Unterdruck herrscht, der ge­ regelt oder ungeregelt mit oder ohne Regel- und (oder) Absperrglied - wie z. B. Schieber, Klappe, Ventil oder Hahn - zu einer teilweisen Durch­ strömung des Saugschachtabscheiders mit der Dispersionsphase führt, was die Abscheidung leichter Dispersphasen unterstützt [Fig. 10b₁) Bei­ spiel b₁].

12. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß hinter dem, dem oder den Dispersphasenabzugsöffnung(en) nach­ geschalteten Saugglied(ern) - wie z. B. Saugzug (Gebläse), Pumpe oder Injektor - gegenüber dem Kanal vor dem Saugschachtabscheider ein Gleich- oder Überdruck herrscht, der durch die Unterdruckerzeugung des Sauggliedes im Saugschachtabscheider geregelt oder ungeregelt mit oder ohne Regel- und (oder) Absperrglied - wie z. B. Schieber, Klap­ pe, Ventil oder Hahn - zu einer teilweisen Durchströmung des Saug­ schachtabscheiders mit der Dispersionsphase führt, was die Abschei­ dung leichter Dispersphasen unterstützt [Fig. 10b₂) Beispiel b₂].

13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Regelung des den Saugschachtabscheiders durchströmenden Dispersionsteilstroms über die Volumenstromregelung des Sauggliedes - wie z. B. Drosselklappe oder -ventil, Drallregler, elektronische Dreh­ zahlregelung oder Variation des Treibstrahlvolumenstroms eines Injek­ tors mit unveränderbarer Geometrie - erfolgt (keine Darstellung).

14. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Regelung und (oder) Absperrung des den Saugschachtabschei­ der durchströmenden Dispressionsteilstroms über die Treibstahlvolumen­ regelung und (oder) über den axialen Verschub der Injektortreibstrahldü­ se [Fig. 10, Beispiel b₂, (9) (10) (11)] im Injektorgehäuse, gegebenen­ falls bis zum Verschließen des Transportmediumspaltes zwischen Treibdüse und Ejektorgehäuse, wodurch eine Absperrung des Dispersi­ onsteilsstroms erfolgt [Fig. 10 Beispiel b₂ (11)].

15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß in der Injektortreibstrahldüse eine selbsttätige Ventilkombination enthalten ist, die ohne axialen Druck der Treibstrahldüse gegen das In­ jektorgehäuse, den die Treibdüsenlanze durchströmenden Treibstrom über die Treibdüse entweichen läßt und bei axialem Druck der Treib­ strahldüse gegen das Injektorgehäuse, wird sowohl den Transportmedi­ umspalt des Injektors und die Treibstrahldüse verschlossen und die bis­ her verschlossenen seitlichen Treibstrahldüsenöffnungen, die in Strö­ mungsrichtung vor den Treibstrahldüsen-/Injektorgehäuse-Sitz angeord­ net sind, geöffnet werden, was zu einer automatischen Sperrfluidbeauf­ schlagung des abgeschalteten Abscheiders führt [Fig. 10 Beispiel B₂ (9) (10) (12) und Fig. 12 als ein Lösungsvorschlag].

16. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Dispersphasentransport innerhalb des Abscheiderschachts nicht selbsttätig der Schwerkraft folgend erfolgt - insbesondere bei, mit aufwärts gerichteten Prallschaufelgitter, liegend angeordneten Schacht­ abscheider - sondern über aktive Transportsysteme, wie z. B. Förder­ rinne, Transportband, Ketten- oder Trogförderer (keine Darstellung).