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Rauchgäsreiniger Durch Patent 546 5i9 ist ein Rauchgasreiniger besonderer
Bauart geschützt, in dem die zu reinigenden Gase auf nassem Wege und rein mechanisch
von ihren Verunreinigungen befreit werden.
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Die Erfindung betrifft eine Verbesserung dieses Rauchgasreinigers
und beruht auf dem an sich nicht mehr neuen Gedanken, die nasse, rein mechanische
Gasreinigung durch die zusätzliche Anwendung der Reinigungswirkung eines elektrostatischen
Feldes zu ergänzen. Hierfür gibt die Erfindung insofern einen besonderen Weg an,
als die in dem mechanischen Rauchgasnaßreiniger nach dem Hauptpatent an sich schon
vorhandenen, im Querschnitt dachförmigen Ringbleche 1a des Prallabscheidekörpers,
nachdem sie entsprechend isoliert worden sind, an Hochspannung gelegt werden, während
die übrigen mit dem Reinigergehäuse leitend verbundenen Einbauteile und dieses selbst
durch Erdung an den Gegenpol des Hochspannungsstromkreises gelegt werden, wodurch
das Ganze zusätzlich als Elektrofilter ausgebildet wird.
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Der durch die Erfindung erzielte Fortschritt besteht darin, daß in
ein und demselben Kammerraum von relativ geringen Ausmaßen der durch Patent 546
5i9 geschützte, besonders ausgebildete mechanische Rauchgasnaßreiniger ohne Inanspruchnahme
irgendwelcher Kammererweiterungen eine. zusätzliche elektrostatische Reinigung-
.-der Rauchgase ermöglicht. Seine Abscheidewirkung wird dadurch gesteigert, daß
ein nach dem Hauptpatent ausgebildeter Rauchgasreiniger selbst bei nicht allzu großer
Zunahme der zu reinigenden Rauchgasmenge wieder ausreicht, sobald in der angegebenen
Weise, also nach Vornahme verhältnismäßig geringer Abänderungen bzw. Ergänzung der
Einbauteile, durch entsprechende Isolierkörper das Ganze als Elektrofilter geschaltet
und betrieben wird.
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Die Wirkung des neuen kauchgaselektrofilters wird noch verstärkt,
wenn die Ringbleche 12 an ihren nach unten gerichteten Flächen in an sich bekannter
Weise mit scharfen Sprühecken und -kanten versehen sind.
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Eine weitere Verbesserung kann damit erreicht werden, daß zwischen
je zwei der genannten an Spannung liegenden Ringbleche z2 ein gegen diese Ringbleche
isoliertes, jedoch wie diese. Ringbleche geformtes metallisches oder nichtmetallisches
Abscheideelement als Sammelelektrode angeordnet ist.
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In jedem Falle werden die zu einem Paket übereinandergestapelten Ringbleche
zweckmäßig
von oben und unten von je einem oder mehreren in der
Form den Ringblechen angeglichenen Hochspannungsisolatoren gehalten.
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Ferner kann der zum Austragen des Flugstaubes aus dem Bereich der
Ringbleche nach dem Hauptpatent vorgesehene Streuteller 13 als Taumelscheibe ausgebildet
sein, damit der darauf niedergeschlageneFlugstaub sich leichter von der Telleroberfläche
löst und abgeschleudert wird.
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In der beiliegenden Zeichnung (Fig. i) ist ein Ausführungsbeispiel
der Erfindung dargestellt.
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Fig. i zeigt einen senkrechten Schnitt durch den Rauchgasreiniger.
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Die ausgezogenen Pfeillinien zeigen die Gaswege, die punktierten Pfeillinien
die Wege, welche die ausgeschiedenen Schwebeteilchen nehmen sollen.
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In einem Sammelbehälter 7 mündet, von der Feuerstelle i kommend, ein
Krümmer 4, der an die Rauchgasleitung :2 angeschlossen ist. Der Krümmer 4 ist durch
eine Krümmerhaube überdacht, an der ein Dampfzuführungsrohr mit Dampfdüsen 5 angebracht
ist, welche den Sattdampf und die Rauchgase in ejektorartige Kammern 6 am Ausgange
des Krümmers 4 hineinblasen und so die Schwebeteilchen mäßig befeuchten, so daß
die groben Teilchen bereits in den Sammelraum 7 ausfallen. Die so vorgereinigten
Rauchgase gehen durch ringförmige Rauchgaszüge 8, 9 zu den Fanggittern fo, -die
ringförmig, und zwar in mehreren Reihen geneigt und gegeneinander versetzt angeordnet
sind. In dem vom Fanggitter fo eingeschlossenen Innenraum befinden sich zwischen
zwei ein- oder mehrteiligen ringförmigen Isolatoren i9 und 20 von dachförmiger Gestalt
mehrere Lagen dachförmiger Abscheidekörper 12 in Form von ein- oder mehrteiligen
Ringplatten oder Segmenten, welche an eine Hochspannungsquelle 18 gelegt sind. Das
Gasreinigergehäuse ist dagegen in bekannter Weise über eine Klemme bei i 8a und
einen veränderlichen Widerstand 18b bei i8e- geerdet. Zwischen den Fanggittern fo
und den Abscheidekörpern 12 verbleibt ein leerer Ringraum i i. In dem Raum zwischen
den Stützisolatoren 2o der Abscheidekörper 12, und der Krümmerhaube läuft ein als
Taumelscheibe ausgebildeter Streuteller 13 um, dessen Welle 15 mit einem Schutzrohr
14 umgeben ist. Das Schutzrohr endigt in einer Stopfbuchse 16, welche die Welle
15 an deren Austrittsstelle aus dem Gasreiniger dicht umschließt. Durch eine Antriebsvorrichtung
17 wird die Welle und damit auch der Streuteller 13 in umlaufende Bewegung gebracht.
Die, Scheibe 13 wird von einem die Isolatoren 2o abstützenden Prallring 13a umschlossen,
dessen Unterkante in die äußere Wandung eines im Querschnitt schräg nach außen ausgezogenen
Ringschlitzes 13 b übergeht. Letzterer mündet in den Sammelraum 7.
Oberhalb der Taumelscheibe 13 und um das Schutzrohr 14 herum, und zwar gleichachsig
mit diesem bilden die gestapelten, an Hochspannung liegenden ringförmigen Abscheidekörper
den Hohlraum iia. An diesen schließt sich unmittelbar der Abgaskana12i an, welcher
seinerseits an einen Saugzugventilator 22 angeschlossen ist, der das Reingas in
den Schlot 23 ausbläst. Der Sammelraum 7a verjüngt sich nach unten trichterförmig.
An seinem Auslauf ist eine Ausbringervorrichtung 7b und 7e angeflanscht, z. B. eine
Aschenspülvorrichtung, Förderschnecke oder Drucklufttaschenförderung. Die im Rohgaseintrittskrümmer
4 etwas schon abgeschiedenen Verunreinigungen sammeln sich in einem Trichter 3 und
gelangen von da über eine Schurre in die Ausbringervorrichtung 7c.
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Enthalten die Rauchgase Säuren, wie Schwefel- oder Kohlensäure oder
auch andere Säuren, was in den meisten Fällen zutreffen dürfte, so können in bekannter
Weise durch Düsen 24 Reagenzien der verschiedensten Art in versprühtem Zustande,
entweder vor oder nach der eigentlichen hydraulischen Reinigung (s. 5 bis 6), dem
Rohgas zugegeben werden. Eine kleine Regulierklappe 25 sorgt für die Regulierung
des Rauchgasstromes. Man kann mit ihr in bekannter Weise die Gasgeschwindigkeit
in großen Grenzen und für jeden besonderen Fall einstellen.
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Die Rauchgase, welche aus der Feuerungsanlage i (Dampfkessel, Industrieofen
usw.) kommen und in einem Rauchfang2 gesammelt werden, können durch eine Wechselklappe
i (2b, 2e) bei deren Lage 2° über ein Rohr 21 direkt in die Saugzuganlage
geleitet werden. Bei der Stellung 2b der Wechselklappe strömen dagegen die Rauchgase
über den Kanal 2 in den mit Haube versehenen Krümmer 4 und werden unterhalb der
Krümmerhaube durch die Dampf düsen 5 in ejektorartige Kammern 6 angesaugt oder gedrückt.
Das bedeutet eine Entlastung für den Saugzugventilator. Gleichzeitig werden dabei
die groben und porösen Flugkokse durch die Dampffeuchtigkeit beschwert. Sobald nun
die Rauchgase aus den Kammern 6 in den rings um diese herum liegenden Raum 7 gelangen,
der den Rauchgasen einen größeren Durchgangsquer- ; schnitt bietet als die Kammern
6, die Rauchgase also expandieren läßt, fallen die schweren Verunreinigungen, dem
Gesetz der Schwere folgend, in den Sammelraum 7a, aus dem sie dann durch die Ausbringervorrich-
:: tung 7b und 7 0 entfernt werden. Sind in den Rauchgasen- Säuren wie
SO" CO, usw. enthalten,
so können in die Gase durch Düsen
z4 entsprechende Reagenzien eingesprüht werden, die mit den genannten Stoffen chemische
Verbindungen verschiedenster Art eingehen, derenProdukte dann ausgefällt werden.
Das kann schon im Zuleitrohr oberhalb des Trichters 3 geschehen, was für die angestrebte
chemische Reinheit der Abscheidestoffe von Bedeutung ist, oder es kann im Wege des
Gasstromes hinter den Befeuchtungsdüsen 5 mittels der ebenfalls mit 24 gekennzeichneten
Sprühdüsen durchgeführt werden. Bestimmte Säuren werden aber erst im Elektrofilter,
und zwar erst unter der Einlvirkung des hochgespannten Stromes ausgefällt werden.
In der Kammer 3 ausgefällte Substanzen gelangen in die Ausbringervorrichtung 7e
und werden von den übrigen Verunreinigungen getrennt gesammelt, um verwertet zu
werden.
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Die in dieser Weise grob vorgereinigten Rauchgase steigen durch die
Züge 8 in den erweiterten Ringraum 9, der durch das Fanggitter io begrenzt ist;
hier wird der Rauchgasstrom in mehrere radial nach innen gerichtete Einzelströme
zerlegt. Das Fanggitter io besteht aus mehreren Reihen versetzt zueinander angeordneter,
schräg stehender, im Querschnitt A-förmiger Blechstreifen, deren Stege mit Längsschlitzen
versehen sind (s. Patent 546 519, Fig. 4). Durch das Aufprallen auf diese im Querschnitt
erfolgt eine weitere Abscheidung von Verunreinigungen, die an den Schrägflächen
der im Querschnitt A-förmigen Bleche io nach unten und durch Öffnungen ioa in eine
im Grundriß ringförmige, im Querschnitt trichterartige Sammelschurre i ib sinken,
die mit dem Sammelbehälter 7a in Verbindung steht, so daß die Abscheidungen in diesen
fallen. Bei Eintritt des Abscheidegutes aus der Sammelschurre i ib in den Raum 7
wird es dort mit der Feuchtigkeit des Dampfes aufgeladen und so nochmals beschwert.
Es ballt sich dabei derart zusammen, daß es wegen seiner Schwere vom Gasstrom nicht
weiter mitgerissen wird.
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Nachdem nun das Rauchgas das Fanggitter io durchquert hat, gelangt
es in den Raum i i und von dort unter der Saugwirkung des Ventilators 22 zu den
im Querschnitt dachförmigen elektrischen Abscheidekörpern 12, die als Sprühkörper
mit scharfen Kanten versehen sind. Unter der Wirkung des zwischen den Sprühkanten
der ringförmigen Abscheidekörper 12, und den geerdeten Fanggittern io herrschenden
elektrostatischen Feldes wird ein weiterer Teil der ursprünglich im Gas vorhanden
gewesenen Schwebeteilchen, bevor dieses noch unter einem Winkel zur; Horizontalen
in die Zwischenräume der Abscheidekörper 12 einströmt, zum Absinken in den im Querschnitt
bunkerförmigen Sammelringraum iib gebracht oder gegen das als Sammelelektrode wirkende
Fanggitter io getrieben und ausgefällt. Der in die Zwischenräume der Abscheidekörper
12 getretene Gasstrom wird dann von den in ihr verbliebenen restlichen Schwebeteilchen
entweder schon mechanisch durch die bei der starken und jähen Richtungsänderung
an den Flächen der Abscheidekörper auftretende Prallwirkung befreit oder durch die
Wirkung des zwischen den inneren Sprühkanten der Abscheidekörper 12 und der geerdeten
Streutellerhülse sowie dem Streuteller selbst herrschenden elektrostatischen Feldes
niedergeschlagen. Wechseln aber die an Spannung liegenden Sprüh-und Abscheideelemente
12 mit gleichgeform--ten, jedoch von ihnen isolierten und an Erde liegenden leitenden
oder nichtleitenden Niederschlagelektroden ab, so kann sich dies nur im Sinne einer
verstärkten Reinigung auswirken.
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Der an den äußeren Schrägplatten des Abscheidekörpers 12 abgeschiedene
Teil der Verunreinigungen wird über den Raum i i in die Rinne iib nach abwärts fallen
und sich mit dem aus i o und i i anfallenden Teil mischen und zusammen mit ihm über
den Raum 7 in den Sammelraum 7a fallen.
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Der Restteil der auf der Innenseite des Abscheidekörpers i2 ausgeschiedenen
Verunreinigungen fällt über den Raum iia und die Taumelscheibe 13, von wo sie durch
Fliehkraft an einen Prallring 13a geschleudert werden und von da durch Öffnungen
13b über den Raum 7 in den Sammelraum 7a gelangen.
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Beim Austritt der Rauchgase aus dem Abscheidekörper i2 erfahren sie
zum letzten , Male einen scharfen Richtungswechsel nach oben. Soweit die in den
Gasen etwa noch verbliebenen Schwebeteilchen nicht schon allein durch die Wirkung
des elektrischen Feldes im Raum iia zur Abscheidung ge- i langt sind, haben sie
sich wenigstens zu größeren Flocken zusammengeballt, so daß sie, dem Gesetz der
Schwere folgend, dem nach oben umgelenkten Gasstrom entgegen ebenfalls auf die Taumelscheibe
niedersinken. Die aus den verschiedenen Sammelrinnen und Schurren im Raum 7 sich
vereinigenden Teilströme des Abscheidegutes geraten dort wieder in den Befeuchtungsbereich
der Sattdampfdüsen 5, wodurch ihre Einzelteile zusätzlich beschwert werden, so daß
sie auf kürzestem Wege in den Sammelbunker 7"
niederfallen.
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Die gereinigten Rauchgase werden aus dem Raume iia innerhalb des Rauchgasreiniger-
i gehäuses über das Rohr mit Krümmer 21 durch den Saugzugventilator 22. abgesaugt
und
durch den Schlot 23 in die Atmosphäre befördert.
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Zur Einstellung des Elektrofilterstromes und seiner Spannung . wird
in bekannter Weise ein in die Erdleitung (i8a bis i8e) gelegter Regelwiderstand
i8v verwendet.
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So ergänzen sich in dem neuen Rauchgaselektrofilter die elektrische
und mechanische Abscheidung gegenseitig und verstärken dadurch ohne irgendwelche
störende räumliche Ausdehnung der Apparatur die gesamte Reinigungswirkung der durch
Patent 546 5I9 geschützten Vorrichtung. Die Unterteilung des Gasstromes in eine
Reihe von Gasströmungsbändern, die durch die Zwischenräume der Abscheidekörper i2
bedingt ist, wirkt sich dabei mechanisch wie elektrisch gleich günstig für die Gesamtreinigung
aus.