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Ergänzungsblatt zur Patentschrift 437626 Klasse 50 e Gruppe 8 )as
Patent 437626 wird dadurch teilweise für nichtig erklärt, laß die Anspruche 1 und
3 gestrichen werden. Vorrichtung zur Nachreinigung und zur Abscheidung und Niederschlagung
von Staub aus Luft oder anderen staubführenden Gasen.
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Die Niederschlagung des allerfeinsten, nicht setzbaren Flugstaubes
verursacht bei der mechanischen Abscheidung des Staubes aus Luft oder Gasen bekanntlich
die größten Schwierigkeiten Wenn nicht auf die Erfassung des feineren Staubes überhaupt
verzichtet wird - beispielsweise in Fällen, in welchen es sich um an sich wertlosen
Staub handelt, welcher gleichzeitig auch unbedenklich ins Freie abgeleitet werden
kann -, werden vielfach verschiedene Verfahren hintereinander zur Anwendung gebracht:
So werden häufig hinter Einrichtungen mit trockener Staubabscheidung, z. B. Zyklon
oder Staubkammer, solche mit Naßniederschlagung des Staubes (Naßabscheider, Separatoren
usw.) geschaltèt.
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Hierdurch wird erreicht, daß der größere Teil des Staubes trocken
wiedergewonnen und sodaml noch von dem feineren Staube im Naßverfahren ein erheblicher
Teil in der Trübe gebunden wird. Aber auch diese doppelte oder kombinierte Abscheidung
reicht häufig nicht aus, da die Abscheidung immer noch unvollkommen und der Prozentsatz
des entweichenden Feinstanbes meistens noch zu hoch ist.
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Die nachfolgend beschriebene Vorrichtung bezweckt nun, hinter die
bisher bekannten Einrichtungen der Staubniederschlagung, insbesondere in Verbindung
mit der Niederehlagung des Staubes im Naßverfahren vermittels
eines
Naßabscheiderventilators, noch eine wirksame Einrichtung zur Nachreiniging, und
zwar eine »Nacbschwadenreinigung«, zu schalten, durch welche erreicht wird, daß
die vorgereinigte Luft usw. nunmehr vollständig entstaubt den Abzugskanal verläßt.
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Wenn man auch mit Gewebefiltern einer restlosen Abscheidung des Staubes
schon recht nahe gekommen ist, so haften dieser Art von Abscheidung so viele andere
Nachteile an - große Ausdehnung der Gewebeflächen, großer Durchgangswiderstand und
Kraftverbrauch, Zusetzen der feinen Poren, Verschleiß usw. -, daß sie für die industrielle
Entstaubung nur in Ausnahmefällen in Frage kommt.
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Im Gegensatz zum Filter werden bei der Neuerung als wesentliches
Mittel zur Abscheidung weitmaschige Drahtgewebeflächen verwandt, durch welche mehrfach
hindurchzutreten die Luft gezwungen wird mit dem Erfolge, daß zufolge der vielfachen
Unterteilung des Luftstromes und der Wirbelbildung an jeder Masche eine starke Abscheidewirkung
auftritt, welche durch vorherige Durchsetzung des Staubes mit einem dichten Wasserschleier
oder Nebel und dem dadurch hervorgerufenen Wasserniederschlag an den Gittern noch
erheblich gesteigert wird.
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Denn wie man auf verschiedenen anderen Gebieten erkannt hat, daß
bei Verwendung von Gittern ganz besondere Wirkungen auftreten - es sei beiläufig
erinnert an die Wirkung des Rastergitters beim Durchtreten des Lichtes, ferner an
die Wirkung von Drahtgeweben in den Streuungssammlern am Auslauf von Wasserkränen,
ferner an die Eigenschaft des Drahtgewebes, eine Gasflamme nicht hindurchschlagen
zu lassen (Grubenlampe), so hat sich auch gezeigt, daß bei Luft oder Gasen, die
mit Fremdkörpern, wie Staub oder Feuchtigkeit, beladen sind, eine äußerst wirksame
Abscheidung dieser Fremdbestandteile erfolgt, sobald das Gemisch ein Drahtgewebe
durchquert. Der gleichzeitige Niederschlag des Wassers bewirkt, daß zufolge der
Adhäsion des Wassers an dem Drahtgitter auch der Staub an das Drahtgerebe gebunden
und als Trübe abgeleitet wird. Wie bereits angedeutet, ist Vorbedingung für die
Abscheidung die wirksame Vorbereitung der Staubluft, indem sie mit einem Wasserschleier
in feinster Verteilung durchsetzt sein muß. Wenn diese Durchfeuchtung nicht schon
vorhanden ist, so kann sie durch Spritzdüsen ohne weiteres bewerkstelligt werden;
sie ist aber, was im folgenden näher erläutert werden soll, am intensivsten, wenn
»Wasserdampf« in den Staubluftstrom eingeführt wird.
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Zur Erklärung und zum Verständnis des Abscheidevorganges selbst sowohl
als zur Erläuterung der Bedeutung, welche dem Wassernebel oder Schwaden dabei zukommt,
ist von folgenden physikalischen Erwägungen auszugehen: Ein wesentliches Moment
bei allen Messungen und Versuchen ist die sogenannte Oberflächenspannung des Wassers,
die allen eindringenden Körpern einen mehr oder minder großen Widerstand entgegensetzt.
So wird beispielsweise eine vorsichtig aufgelegte Nähnadel von der Wasseroberfläche
gleichsam wie von einer dünnen Haut getragen; auch wird vielen Tieren, z. B. Wasserschnei
dern und Wasserlaufkäfern, nur durch die Oberflächenspannung ermöglicht, sich über
dem Wasser fortzubewegen, ohne einzusinken.
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Die Spannungswirlaing ist bei der Kugelform des Wassers, dlem Tropfen,
begreiflicherweise am größten, und man beobachtet bei einer besprengten staubigen
Straße oder bei Regen, daß die in dem Staube liegenden einzelnen Tropfen zufolge
dieser Oberflächenspannung noch sehr lange ihre Tropfengestalt in Kugelform beibehalten
und erst ganz allmählich den Staub aufnehmen bzw. vom Staube aufgenommen werden,
obwohl hier noch der Gewichtsdruck des Tropfens hinzukommt. Es ist daher offensichtlich,
daß die in der Luft frei schwebenden Tropfen und besonders die kleinsten Tröpfchen
sich der Aufnahme des fliegenden Staubes gegenüber durchaus ablehnend verhalten,
und daß eine innige Vermischung oder Bindung durch besondere Mittel, sei es mechanischer
oder physikalischer Art, zwangsweise herbeigeführt werden muß. In mechanischer Weise
(Prallwirkung) wirken in erster Linie die schnellrotierenden Flügel des Ventilators,
ferner Prallflächen, gegeneinandergerichtete Spritzdüsen u. dgl. Demgegenüber ist
in physikalischer Hinsicht zu erwähnen, daß mit zunehmender Temperatur des Wassers
sich die Spannung mehr und mehr verringert. Heißwasser nimmt also den Staub an sich
schon leichter auf. Gänzlich andere Verhältnisse sind aber beim »Wasserdampf« zu
beobachten, der gewissermaßen in dem Staube der Luft willkommene Kondensationszentren
findet, wie bei der Nebelbildung in den Wiesen, über denen noch der feine Staub
und Dunst des Tages lagert. Hierhin gehört auch die Tatsache, daß die Feuchtigkeit
sich besonders an den feinen Härchen der Pflanzen und dünnen Spinnenfäden absetzt.
Hohe Berggipfel tragen fast ständig Nebelkronen, da die dort von der Erde reichlich
ausströmenden Ionen für den Wasserdampf in gleicher Weise als Niederschlagskerne
dienen wie der Staub.
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Der Versuch bestätigt, daß Wasserdampf in
durchaus
reiner Luft auch dann, wenn die Sättigungsgrenze der Luft bereits überschritten
ist, aus seinem gasförmigen Zustande nicht herausgeht und sich nicht niederschlägt,
wenn er keine Kondensationszentren findet, auf denen er sich absetzen kann. Bekannt
ist, daß diese Eigenschaft des Wasserdampfes bei der Erforschung der Elektrizität
mit hervorragendem Erfolge benutzt worden ist, um in geschlossenen Versuchsröhren
die Luft vollständig zu entionisieren.
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Diese allg. meinen Beobachtungen iiber das Verhalten des Wassers
bzw. des Wasserdampfes zum Staube lassen erkennen. daß auch bei der industriellen
Entstaubung durch Einführung von Wasserdampf in den Staubluftbereich und der damit
verbundenen Temperatursenkung des Wasserdampfes nicht nur ein loses Staub-, Wasser-und
Luftgemisch entsteht, sondern die einzelnen Staubteilchen selbst unmittelbar mit
Wasser beladen und' so auf das wirksamste für die Abscheidung in den Drahtgewebeflächen
vorbereitet werden, da sie durch die Anreicherung mit Wasser schwerer werden und
sich auch zufolge der Vordurchfeuchtung leichter an den feuchten Gittern binden.
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Wie schon hervorgehoben, sind es die kleinen lokalen Wirhelbildungen,
welche den eigentlichen Niederschlag an den Drahtgeweben hervorrufen. Um auch bei
leicht ansetzendem Staube ein Zusetzen der Siebmaschen in jedem Falle zu vermeiden,
kann unmittelbar für die Gifterilächen noch eine besonclere Spritzvorrichtung vorgesehen
werden, um die Siebflächen stets feucht zu halten und auch nach Art von Seifenblasen
dünne Wasserhäute in den einzelnen SIaschen zu bilden.
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In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand in einem Ausführungsbeispiel
dargestellt, und zwar stellt Abb. I den Erfindungsgegenstand in Form eines an einen
Naßabscheideventilator angebauten » Nachschwadenreinigers « in Seitenansicht dar.
Die Vorderwand ist zwecks Darstellung der inneren Einrichtung größtenteils herausgeschnitten.
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Abb. 2 veranschaulicht den vom Ventilator getrennten Nachschwadenreiniger
in der Darstellung vom Ventilator aus gesehen.
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Es bezeichnet in beiden Abbildungen a ein zur Aufnahme der Drahtgewebeflhchen
sich allmählich erweiterndes Gehäuse; b stufenförmig angeordnete Pralluniilenkbleche,
welche bezwecken, den Hauptluftstrom aufzufangen, zu unterteilen und auseinanderzuziehen,
und ihn in Richtung schräg abwärts in die Draht-