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Einrichtung zum Abscheiden von Staub- und Ascheteilchen aus Rauchgasen
Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zum Abscheiden von Staub- und Ascheteilchen
aus Rauchgasen an leiner durch einen Wasserspiegel nach unten begrenzten Wendestelle
der Rauchgasführung.
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Bei den bekannten Einrichtungen dieser Art wurde oberhalb des Wasserspiegels
in den Rauchgasstrom Wasser oder auch Dampf eingeführt, um die in den Rauchgasen
enthaltenen Staubteilchen befeuchten zu können.
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Es hat sich nun gezeigt, daß die Zuführung von Dampf bzw. Wasser allein
den Betrieb der Abscheideanlagen sehr ungünstig beeinflußt. Wird Wasser allein eingeführt,
so werden den Rauchgasen erhebliche Wärmemengen. entzogen, welche e von der Feuchtigkeit
als Verdampfungswärme aufgenommen werden. Wird Wasser in geringeren Mengen eingeführt,
so wird das Wasser nicht nur verdampft, sondern noch überhitzt und ist in diesem
Zustand für die Befeuchtung der Staubteilchen unbrauchbar. Eine ausreichende Abscheidung
kann nur durch Einführung großer Wassermengen herbeigeführt werden.
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Dadurch aber werden den Rauchgasen so erhebliche Wärmemengen entzogen,
daß die Rauchgastemperaturen unter lein zulässiges Maß sinken, wobei die in den
Rauchgasen enthaltenen Säuren frei werden und den Schlot sowie die nähere Umgebung.
des Schlotes gefährden.
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Es ist auch bereits vorgeschlagen worden, Wasser und Dampf in den
Rauchgasstrom zwecks Abscheidung der mitgeführten Staub-und Ascheteilchen einzuführen.
Die Stellen, an denen die beiden Befeuchtungsmittel bei der bekannten Einrichtung
zugeführt werden, liegen aber verhältnismäßig weit auseinander, so daß eine völlige
Vermischung von Dampf und Wasser nicht eintreten wird; es besteht dort vielmehr
die Gefahr daß mindestens ein Teil des Wassers vor der. Berührung mit dem Dampf
verdampft und der Dampf auf dem Wege bis zu den Wasserdüsen -lerh-zt wird.
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Die Erfindung bezweckt nun, Wasser und Dampf derart in die Rauchgase
einzuführen, daß der Dampf. bis zur endgültigen Befeuch-. tung der von den Rauchgasen
mitgeführten Ascheteilchen mit Sicherheit in gesättigtem Zustand verbleibt. Zu dem
Zweck werden gemäß der Erfindung die Rauchgase in dem oberhalb des Wasserspiegels
liegenden, als kalte Zone wirkenden Raum mit getrennt voneinander an einer Stelle
leingeführten Dampf-und Wassermengen vermischt, wobei die zwecks Verhinderung der
Dampfüblerhitzung zugeführte Wassermenge durch die jeweilige Rauchgastemperatur
bestimmt wird.
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Auf diese Weise werden die Staubteilchen in einen Dampfnebel eingehüllt,
der mit den Rauchgasen in die oberhalb des Wasserspiegels befindliche kältere Zone
geführt wird.
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Dort tritt eine Kondensation des Dampfes lein, wobei die Staubteilchen
mit leiner Wasserhaut überzogen werden und infolge ~ der dadurch
bedingten
Gewichtszunahme auf den Wasserspiegel des Behälters fallen und damit ausgeschieden
werden.
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Eine besonders wirksame Befeuchtung der Staubteilchen bei geringstem
Dampf- und Wasserverbrauch kann erfindungsgemäß dadurch erzielt werden, daß das
Wassler unter der Wirkung des ausströmenden Dampfes von dem Wasserspiegel angesaugt
und gemeinsam mit den Dampfstrahlen in die Rauchgase zerstäubt wird.
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Zu diesem Zweck wird das Dampfverteilerrohr unmittelbar auf dem Wasserspiegel
angeordnet. -Es kann ferner in der Ebene des Wasserspiegels drehbar sein, damit
der ganze Rauchgasquerschnitt gleichmäßig von dem Wasserdampfgemisch durchsetzt
wird. Werden auf der Drehachse des Verteilerrohrs noch Abstreifflügel angebracht,
so werden blei der Drehung des Rohrs zugleich die auf dem Wasserspiegel schwimmenden
Ascheteilchen nach dem Überlauf am Rande des Wasserbehälters abgeschwemmt. Eine
solche Aus- -schwemmung der schwimmenden Ruß und Ascheschicht ist sehr wesentlich,
damit die Temperatur des Wassers und der darüber befindlichen kalten Zone auf annähernd
gleicher Höhe gehalten wird.
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Auf der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand beispielsweise veranschaulicht,
und zwar zeigt Abb. I einen senkrechten Schnitt durch den Naßabscheider und Abb.
2 einen zugehörigen waagerechten Schnitt nach LinieA-B der Abb. I.
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Die Rauchgaszuleitung I ist am unteren -Ende von einem Mantel 2 umschlossen,
der nach unten durch eine innere Trichterwand 3 abgeschlossen ist und der oben Gasableitungen
4 aufweist. An das untere Ende des so gebildeten Wasserbehälters schließen sich
Fallrohre 5 an, die mittels Absperrglieder 6 verschließbar sind. In dem Mantel 2
sind oberhalb des Wasserspiegels 7 seitliche überlauföffnungen 8 vorgesehen, deren
Höhe im Mantel den Wasserstand bestimmt. Der Mantel 2 wird von einem Gehäuse 9 umschlossen,
in das die Öffnungen 8 münden. Am unteren Ende des Gehäuses 9 sind Fallrohre I0
angeschlossen, die sich zweckmäßig mit den Fallrohren 5 zu einem gemeinsamen Rohr
vereinen, welches das ankommende Wasser einem Sammelbehälter II zuleitet, von wo
es geklärt und gekühlt mittels Saugrohrs 14, Pumpe 15 und Druckrohrs I6 dem Wasserbehälter
3 wieder zugeführt werden kann. Aus einer mittels Ventils 13 absperrbaren Frischwasserleitung
werden Wasserverluste gedeckt. Das Zuleitungsrohr I2 für das Arbeitswasser ist durch
den Mantel 2 geführt und kanrs oberhalb odçr unterhalb des Wasserspiegels 7 münden;
es kann gleichzeitig vor sorge getroffen sein, daß durch tangentiale Einführung
des Wassers eine Drehbewegung erzielt wird, durch welche das Ausschwemmen der Teilchen
begünstigt und beschleunigt wird.
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Auf der Oberfläche des Wasserspiegels 7 oder auch in seiner unmittelbaren
Nähe ist eine Dampfzuleitung 18, 19 vorgesehen. Zweck mäßig ist das Dampfrohr 18
als Drehachse ausgebildet, die das waagerechte Dampfverteilerrohr I9 trägt, welches
an seiner Oberseite mit Dampfstrahldüsen 20 ausgerüstet ist.
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Neben diesem Dampfverteilerrohr kann die Drehachse I8 auch noch Rührflügel
I7 tragen, die den ausgeschiedenen Ruß nach außen gegen die Behälterwand drücken,
so daß er durch die Überläufe 8 zur Ausschwemmung kommt.
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Die Wirkungsweise der Einrichtung ist wie folgt: Die durch das Rohr
I in Richtung des Pfeiles 21 zuströmenden Rauchgase treffen an der Umkehrstelle
auf den Wasserspiegel 7, der die auftreffenden mitgeführten Teilchen, wie Asche,
Staub, Ruß o. dgl., aufnimmt, während die gereinigten Gase durch die Ableitungen
4 in Richtung der Pfeile 24 abgehen.
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Durch das durch die Leitung 12 zuströmende Wasser wird nun eine beständige
Wasserbewegung in Richtung nach dem Überlauf 8 erzielt, wodurch die aus den Rauchgasen
ausgeschiedenen Rückstände weggespült werden.
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Durch Verwendung eines Dreharmles I7 wird die Ausschwemmung beschleunigt.
Die schwlereren Teile sinken im Wasserbehälter abwärts und sammeln sich im Fallrohr
5, das durch zeitweises Öffnen des Absperrgliedes 6 entleert werden kann. Das verunreinigte
Wasser gelangt durch die Fallrohre I0 und 5 in den Sammelbehälter II, aus dem es
nach der Zeichnung wieder in den Behälter 2 gefördert wird. Selbstverständlich können
an Stelle des einfachen Behälters II besondere Klär- und Kühleinrichtungen vorgesehen
werden.
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Durch die Dampfzuleitung 18 wird Dampf eingeleitet, und zwar unter
Vermittlung von Dampfdüsen 20 ; da sich das Dampfzuleitungsrohr in dem Wasserspiegel
oder in seiner un mittelbaren Nähe befindet, so wird durch den ausströmenden Dampf
ständig Wasser mit hochgerissen und dabei zerstäubt. Hierbei sättigt sich der Dampf
vqllständig, und zwar in der Sättigungszone 22 am Ende der Rauchzuleitung I. Hier
werden die vom ankommenden Rauchgasstrom mitgeführten festen Teile so benetzt, daß
sich um dieselben dünne Dampf- -und Wasserhäutchen bilden. Beim Vorschreiten des
Gasstromes in den Raum unmittelbar über dem Wasserspiegel, die sogenannte Kondensationszone
23, schlägt sich der Dampf vollständig nieder, und die so um die
Teilchen
erzeugten Wasslerhäutchen bedingen das Niedersinken derselben auf den Wasserspiegel.
Es ist dabei wirksam verhütet, daß bei noch so großer Geschwindigkeit des Gasstromes
diese Teilchen wieder aufgenommen und mitgeführt werden. Unter Vermittlung des von
dem Dampfruleitungsrohr 19 und dem Rührflügel I7 gebildeten Armkreuzes wird der
auf dem Wasserspiegel schwimmende Abraum beschleunigt nach außen gedrückt, so daß
er auf schnellstem Wege durch I Überlaufen des Wassers zur Ausschwemmung kommt.
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Der Abstand zwischen der Zuleitung 1 und dem Wasserspiegel kann veränderbar
gemacht werden. -Hierzu ist zweckmäßig am unteren Ende der Leitung I ein seinstellbarer
Ring 25 vorgesehen. Dadurch läßt sich der Übergang zwischen der Sättigungs- und
Kondensationszone regeln.
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Durch die geschilderte Einrichtung und Betriebsweise werden die Rauchgase
vor übermäßiger Abkühlung bewahrt.
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PANTENTANSPRÜCHE: 1. Einrichtung zum Abscheiden von Staub- und Ascheteilchen
aus Rauchgasen an einer durch einen Wasserspiegel nach unten begrenzten Wendestelle
der Rauchgasführung, dadurch gekennzeichnet, daß die Rauchgase in dem oberhalb des
Wasserspiegels (7) liegenden, als Kältezone wirkenden Raum (23) mit getrennt voneinander
an einer Stelle (20) eingeführten Dampf- und Wassermengen vermischt werden, wobei
die zwecks Verhinderung der Dampfüberhitzung zugeführte Wassermenge durch die jeweilige
Rauchgastemperatur bestimmt wird.