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Vorrichtung zum Abscheiden von Verunreinigungen aus gasförmigen Stoffen,
insbesondere Dampf, in zwei Stufen Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Abscheiden
von Verunreinigungen aus gasförmigen Stoffen, die sich insbesondere zum Trocknen
von Wasserdampf eignet. Das Abscheiden findet hierbei in zwei Stufen statt. Zu diesem
Zweck enthält der Abscheider zwei übereinanderliegende Sammelräume, in denen die
zu reinigenden Stoffe ihre gröberen und feineren Fremdteilchen der Reihe nach abgeben.
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Bei den bekannten Abscheidern dieser Art hat sich gezeigt, daß in
der oberen Stufe noch enthaltene Fremdteilchen sehr leicht durch die Gewalt des
ausströmenden Stoffes mit nach außen gerissen werden und so in dem Stoffe verbleiben,
anstatt abgeschieden zu werden. Diesem Mangel soll bei dem Abscheider nach der Erfindung
dadurch abgeholfen werden, daß der obere Sammelraum an seinen Wandungen mit einem
nach innen gebogenen Ringflansch versehen ist, der zum Abfangen der an den Wandungen
hochsteigenden Fremdteilchen dient. Diese . Fremdteilchen unterliegen daher nicht
mehr der mitreißenden Kraft des aus dem Abscheider austretenden Stromes, sondern
verbleiben vielmehr im Abscheider. An sich ist es bekannt, Abscheider mit nach innen
überstehendem Ringflansch zu versehen. Doch handelt es sich hierbei nicht um solche
Vorrichtungen, bei denen die Abscheidung in zwei Stufen erfolgt.
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Das Ausscheiden der Fremdteilchen in dem oberen und dem unteren Sammelraum
kann durch die Wirkung des in den Abscheider eintretenden Stromes noch begünstigt
werden. In diesem Falle wird in an sich bekannter Weise der Einlaß für den unteren
Sammelraum ringförmig ausgebildet und umgibt den oberen Sammelraum. Gemäß der Erfindung
wird die Unterkante des oberen Sammelraumes in gleicher Höhe mit den Unterkanten
,der im Einlaß befindlichen rippenförmigen Leitschaufeln verlegt, welche dem einströmenden
Stoffe eine kräftige Wirbelbewegung erteilen. Durch die Saugwirkung des eintretenden
Wirbelstromes wird dann an der Unterkante des oberen Sammelraumes ein Unterdruck
geschaffen, der die sich dort niederschlagenden Fremdteilchen in den unteren Sammelraum
zieht.
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In den beiliegenden Zeichnungen ist der Gegenstand der Erfindung in
einem Ausführungsbeispiel dargestellt.
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Abb. z ist ein senkrechter Mittelschnitt des Abscheiders.
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Abb. 2 ist ein Ouerschnitt nach Linie 2-2 der Abb. z.
Der
in den Zeichnungen dargestellte Abscheider ist in erster Linie zum Trocknen von-
Dampf geeignet, kann aber selbstverständlich auch dazu verwendet werden, um Feuchtigkeit
oder sonstige fremde Bestandteile aus anderen gasförmigen Stoffen zu entfernen.
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Der Abscheider besteht aus einem nahezu zylindrischen Sammelraum a
im Innern eines Gehäuses mit der Seitenwand b und dem flachen Boden c. Die Flüssigkeit
wird dem Raum a durch einen ringförmigen Einlaß d
zugeführt, der gegenüber
dem Boden c und zweckmäßig unmittelbar an der Wand b liegt. Der Einlaß d enthält
eine Reihe von radial angeordneten Leitschaufeln, so daß .der den Einlaß durchfließende
Dampfstrom abgelenkt und in eine kreisende Bewegung versetzt wird, zu der sich durch
Auftreffen des Dampfes auf den Boden c schließlich noch die aus Abb. i ersichtliche
Wirbelbewegung gesellt.
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Oberhalb des Raumes a ist ein zweiter Sammelraum f sowie ein Auslaßg
angeordnet. Der Sammelraum f besitzt eine nahezu zylindrische Wandung h, die von
dem Einlaß d
umgeben ist und sich von diesem Einlaß bis zum Auslaß g erstreckt.
Der Durchmesser dieses Sammelraumes ist kleiner als der des Einlasses d, jedoch
größer als der des Auslasses g. Die beiden Sammelräume a und f
und
:der Auslaß g sind zweckmäßig gleichachsig angeordnet. Wie aus Abb. i links ersichtlich,
liegt die Unterkante des Sammelraumes f in gleicher Höhe mit den Unterkanten der
im Einlaß d angeordneten Leitschaufeln e.
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Der Auslaß g ist mit einem nach innen gebogenen Ringflansch k. versehen,
der den Anschluß des Sammelraumes f an den Auslaß g bewirkt und an der Wandung k
gemäß der Erfindung eine taschenartige Rinne l bildet.
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Ein an der Schnittlinie der Wandung b mit dem Boden c vorgesehener
Flüssigkeitsablauf zya liegt zweckmäßig tangential zur zylindrischen Innenwandung.
b und mündet in das Abfallrohr n. Steht der Abscheider in, Verbindung mit einem
Dampfkessel, so liegt er in bekannter Weise innerhalb von dessen Dampfdom oder Dampfraum;
das Rohr n ist dann bis etwas unter den normalen Wasserstand des Kessels geführt.
In diesem Fall ist der Abscheider an. den Dampfauslaß des Kessels angeschlossen,
wie Abb. i zeigt, in der die Kesselwandung p teilweise im Schnitt gezeichnet ist.
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Mit Rücksicht auf den Zusammenbau und die Herstellung wird der Abscheider
zweckmäßigerweise zweiteilig ausgeführt, und zwar geht die Trennungsebene durch
den rohrförmigen Sammelraum f ; beide Teile werden durch Bolzens miteinander verbunden,
die in Augen r geführt sind. Der Flansch k ist so ausgebildet, daß er auf eine mit
der Kesselwandung starr verbundene Buchse t aufgeschraubt werden kann, die innerhalb
der Ausströmöffnung des Kessels liegt und den Auslaß für den Abscheider selbst bildet.
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Um .den Einlaß d vor zu reichlichem Auftreten von Feuchtigkeit zu
sichern,. die dann von dem Dampf mit abgeführt würde, ist ein nach außen ragender
ringförmiger Schirm u an dem Zylindermantel b angebracht, der so geneigt ist, daß
seine Außenkante etwas tiefer als die Oberkante der Wandung b liegt. Der Schirm
ist in Abb. i und 2, und zwar abgebrochen, wiedergegeben.
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Bei der Benutzung des Abscheiders nach der Erfindung, z. B. zum Trocknen
von Dampf, wird der Dampf mit hoher Geschwindigkeit durch den ringförmigen Einlaß
d nach dem Sammelraum d geleitet. Die Leitschaufeln e verleihen dem eintretenden
Strom eine kreisende Bewegung und richten ihn gegen den Boden c des unteren Sammelraumes.
Durch die dabei entwickelte Fliehkraft werden die schwereren Fremdteilchen gegen
die Wandung b des unteren Sammelraumes geschleudert und bleiben dort festhaften.
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Der kreisende Dampfstrom wird durch den Aufprall auf 'den Boden c
nach oben abgelenkt, ohne seine Drehgeschwindigkeit zu verringern, und strömt alsdann
aufwärts in den zweiten Sammelraum f in Form einer Säule, die den in :den unteren
Sammelraum a eintretenden ringförmigen Dampfstrom durchdringt. Die feineren Fremdteilchen,
die noch im Strom geblieben sind, werden nunmehr teils durch Fliehkraft, teils durch
Anhaften an der Wandung la des oberen Sammelraumes niedergeschlagen. Dadurch, daß
der Auslaß g des oberen Sammelraumes einen .kleineren Durchmesser hat als die Wandung
lt, wird die aufsteigende Dampfsäule allmählich von der Wandung h- abgezogen.
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Die im unteren Teil der Wandung h dabei vom Strom mitgenommenen Fremdteilchen
werden dadurch bei ihrem Hochsteigen immer weniger der mitreißenden Kraft des Dampfstromes
ausgesetzt und gelangen schließlich in die Rinne oder Tasche l am oberen Ende der
Wandung h, die von dem überhängenden Flansch k gegen den Auslaß abgeschirmt sind.
Auf diese Weise soll jede Mitnahme der auf der Wandung haftenden Fremdteilchen durch
den austretenden Strom unmöglich gemacht werden.
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Die über die Wandung h abwärts laufenden Fremdteilchen gelangen an
die Unterkante des Sammelraumes und unterstehen dort der Saugwirkung .des durch
den ringförmigen Einlaß d eintretenden Wirbelstromes. Diese
Saugwirkung
zieht die Fremdteilchen in den unteren Sammelraum a, wo sie zusammen mit den übrigen
Fremdteilchen durch die Fliehkraft gegen die Wandungen b geschleudert werden.