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Vorrichtung zur Ausscheidung und Messung von in Gasen befindlichen
Staub- und Rußteilchen u. dgl. oder gasförmigen Bestandteilen Die Erfindung betrifft
eine Vorrichtung zur Ausscheidung und Messung von in Luft bzw. Gasen befindlichen
Staub-, Rauch- und Rußteilchen u. dgl. oder gasförmigen Bestandteilen, bei welcher
das Gas ununterbrochen zugeleitet und zentrifugiert wird.
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Mit den bisher bekannten Vorrichtungen dieser Art zur Ausscheidung
fester Stoffe aus Luft bzw. Gasen war es nicht möglich, feinste Teilchen, wie Rauch,
Ruß usw., aus der Luft so abzuscheiden, daß die Menge derselben genau bestimmt werden
konnte.
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Die vorliegende Erfindung ermöglicht die Abscheidung auch der feinsten
in Luft oder Gasen enthaltenen Rauch-, Staub- und Bußteilchen u. dgl. sowie von
gasförmigen Bestandteilen, indem die Schleudervorrichtung zwecks Vermeidung von
Wirbelbildungen bei der Ausscheidung der Teilchen in der bei Schleudern für Flüssigkeiten
bekannten Weise mit abnehmbaren Auffanggefäßen versehen wird, welche während des
Schleuderns mit umlaufen. Die Umfangsgeschwindigkeit sowie die Abmessungen der Vorrichtung
können in weiten Grenzen der Größenordnung der auszuscheidenden Teilchen angepaßt
werden.
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Eine Vorrichtung, die sich insbesondere für die Ausscheidung kleinerer-Mengen
sowie für deren exakte quantitative Bestimmung für Versuchszwecke u. dgl. eignet,
besteht darin, daß das in Richtung der Drehachse verlaufende, zur Gaszuführung dienende
Rohr des Rohrsystems im rechten Winkel dazu angeordnete seitliche Rohransätze aufweist,
deren freie Enden mit den Auffanggefäßen abgeschlossen sind, während unmittelbar
vor den Gefäßen von einer Öffnung der Rohransätze ausgehende und in einem Winkel
zu diesen Rohransätzen abzweigende Rohre vorgesehen sind. Die Zentrifugierung erfolgt
in den senkrecht zur Drehachse angebrachten Rohransätzen. Die spezifisch schwereren
Verunreinigungen werden in den mitrotierenden Auffanggefäßen ausgeschieden, während
die reine Luft durch die kurz vor den Auffanggefäßen abzweigenden, nach der Achse
gerichteten Rohre entweicht. Die Öffnungen dieser Rohre müssen so gewählt werden,
daß bei einer vorgegebenen, möglichst hohen Umlaufgeschwindigkeit die auszuscheidenden
Teilchen durch die Zentrifugalbeschleunigung eine so große Geschwindigkeitskomponente
in Richtung der Auffanggefäße erhalten, daß die Luft nicht mehr imstande ist, die
Teilchen durch die Öffnungen mitzuführen. Die Ausscheidung feinster Teilchen mit
einem Durchmesser von der Größenordnung bis zu i # 10s-5 cm wird allein erst dadurch
möglich, daß die Auffanggefäße mitrotieren, da die auszuscheidenden Teilchen sonst
unter dem
Einfluß der zwischen dem rotierenden Rohrsystem und der
feststehenden Auffangvorrichtung auftretenden Wirbel und Luftströmungen größtenteils
von der abströmenden reinen Luft wieder mitgenommen werden.
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Versuche haben gezeigt, daß in einem solchen Rohrsystem behandelte,
mit feinsten Teilchen durchsetzte Gase, z. B. mit Tabakrauch angereicherte Luft,
nach der Zentrifugierung absolut rein sind und .daß die Rauchteilchen in den dazu
vorgesehenen Auffanggefäßen abgesetzt werden, so daß eine Messung ohne weiteres
möglich ist.
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Eine weitere besonders vorteilhafte Ausführungsform besteht darin,
daß ein mit Schaufeln versehenes Laufrad auf einer Seitenfläche einen ringförmigen
Schlitz aufweist, durch welchen das gereinigte Gas entweicht, während die spezifisch
schwereren Teilchen infolge der Zentrifugalkraft auf der Stirnfläche des Laufrades
ausgeschleudert werden. Über diesem Schlitz sowie auf dem Umfang des Laufrades ist
je eine ringförmige Haube angeordnet, welche die durch den Schlitz austretenden
Gase bzw. die auf der Stirnfläche des Laufrades ausgeschleuderten Teilchen sammelt
und ableitet. Die Haube über dem Schlitz ist vorzugsweise feststehend ausgebildet,
während die Haube auf dem Umfang des Laufrades erfindungsgemäß mit diesem umläuft.
Die Vorrichtungen sind insbesondere dazu geeignet, Rauch u. dgl. aus der Luft auszuscheiden.
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Die Zeichnung veranschaulicht die Erfindung an zwei Ausführungsbeispielen.
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In Fig. i ist ein die Ausscheidung bewirkendes Rohrsystem dargestellt,
wie es insbesondere für Versuchszwecke in Laboratorien u. dgI. verwendet werden
kann. Das zur Gaszuführung dienende Rohr i besitzt an seinem unteren Ende eine konisch
erweiterte Öffnung, durch welche die zu behandelnde Luft oder Gas eingeführt wird.
Im rechten Winkel zum Rohr i angeordnete Rohransätze 2 sind an ihren Enden durch
abnehmbare, mitrotierende Auffanggefäße 3 abgeschlossen. Unmittelbar vor diesen
Gefäßen, in welchen die Menge der ausgeschiedenen Teilchen nach Beendigung des Versuches
gemessen werden kann, sind Öffnungen q. vorgesehen. Über diesen Öffnungen sind in
einem Winkel zu den Rohransätzen 2 abzweigende und an letzteren befestigte Rohre
5 vorgesehen, welche sich in der Drehachse des Rohrsystems vereinigen und zur- Abführung
des von den Teilchen befreiten Gases durch das Rohr 6 dienen.
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Eine Riemenscheibe i, welche an dem Hauptrohr i befestigt ist, bewirkt
bei entsprechendem Antrieb die Rotation des gesamten Rohrsystems. Das in dem Hauptrohr
aufsteigende Gasgemisch gelangt in die Rohransätze 2, wobei infolge der Zentrifugalkraft
die in dem Gas befindlichen spezifisch. schwereren Teilchen in die Gefäße 3 ausgeschleudert
werden, während das gereinigte Gas durch die Öffnungen q. und die Rohre 5 dem Abteilungsrohr
6 zuströmt.
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Fig.2 zeigt ein anderes Ausführungsbeispiel, welches sich besonders
zur Ausscheidung größerer Mengen von Teilchen in kontinuierlichem $etrieb eignet.
Das mit Schaufehl versehene, durch den Motor 2o angetriebene Laufrad 16 bekannter
Ausführung weist auf einer Seitenfläche einen ringförmigen Schlitz i9 auf. während
auf der anderen Seitenfläche ein konisch erweiterter Stutzen 1 7 angeordnet ist,
durch den die Luft bzw. das Gas einströmt. Über dem Schlitz i9 ist eitle ringförmige
Haube 23 mit Ableitungsrohr 24 vorgesehen. Die Stirn$äche 18 des Laufrades 16 ist
auf ihrem ganzen Umfange von-.einer mit dem Laufrad rotierenden Haube 21 mit Ablaßstutzen
2 2 .umgeben. Das durch die Öffnung 1; in das Laufrad eintretende Gasgemisch wird
in dem Laufrad zentrifugiert, und die ausgeschiedenen Teilchen werden in der Haube
21 gesammelt bzw. durch den Stutzen 22 abgeleitet. Das gereinigte Gas tritt durch
den Schlitz i9 aus dem Laufrad aus, wird durch die Haube 23 gesammelt und durch
die Leitung 24 abgeleitet.