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Kombinierte Saugzug- und Entstaubungsanlage Es sind Fliehkraftstaubabscheider
mit tangentialem Einlaß bekannt, die aus Haupt-und Nachabscheidern bestehen und
bei denen durch die Fliehkraft,der Staubgase im Hauptabscheider eine Anreicherung
des Staubstromes an der Peripherie desselben eintritt und durch die Zyklonwirkung
des Nachabscheiders der Staub ausgefällt wird.
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Bei derartigen Anlagen wird im allgemeinen die Trägergasmenge durch
den Druckverlust des Hauptabscheiders durch den Nachabscheider getrieben. Das gereinigte
Trägergas wird in einem Stutzen zwischen der Austrittsöffnung des Fliehkrafthauptabscheiders
und der Saugöffnung des Hauptgebläses wieder der Hauptgasmenge zugeführt.
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Derartige Fliehkraftabscheider sind nur für eine vorberechnete Gasmenge
einwandfrei wirksam. Bei geringeren Gasmengen sinkt die Fliehkraft; damit wird auch
weniger Staub im Hauptabscheider ausgeschleudert und dem Nachabscheider zugeführt,
so daß der Gesamtabscheidungsgrad der Anlage sinkt.
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Zur Vermeidung dieses Mangels hat man schon im Einlaß .des Hauptentstaubers
eine einseitig schwenkbare Klappe eingebaut, mit der der Eintrittsquerschnitt verringert
und so die Geschwindigkeit am Umfang der Entstauberspirale konstant gehalten werden
kann. Da jedoch die Abschälkante für die Trägergasmenge am Ende der Spirale liegt,
sinkt die Druckdifferenz, mit der die Trägergasmenge durch den Nachabscheider getrieben
wird. Infolgedessen kann an der Schälkante nur eine wesentlich kleinere Trägergasmenge
in den Nachabscheider eintreten, als der Geschwindigkeit entspricht, die durch die
Drosselklappe
erzeugt wird. Es ergeben sich am Umfang des Hauptabscheiders an der Schälkante Verwirbelungen
im angereicherten Staubstrom, und der Gesamtabscheidereffekt sinkt.
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Um mehr Gas durch den Nachabscheider treiben zu können, sind im Auslaß
des Hauptabscheiders Drosselvorrichtungen vorgesehen worden. Es ist auch bekannt,
die einseitig schwenkbare Klappe mit der Drosselvorrichtung im Auslaß des Entstaubers
zu kuppeln.
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Um die Teilgasmenge für den Nachabscheider so hoch zu halten, daß
dort eine für die Nachabscheidung angemessene Geschivindigkeit erzeugt werden kann,
muß durch die Drosselvorrichtung im Auslaß des Hauptabscheiders die Gesamtgasmenge
abgedrosselt werden. Hierdurch muß bei Teillasten annähernd der gleiche Widerstand
wie bei der Regellast erzeugt werden, so daß für die Anlage, deren Abgas zu entstauben
ist, zu wenig Druckhöhe zur Verfügung steht oder das hierfür vorgesehene Gebläse
einen unwirtschaftlich hohen Kraftbedarf hat.
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Ferner ist eine Vorrichtung zur Fliehkr aftabscheidung von in Gasen
enthaltenen Schwebteilchen bekannt, bei der im Vorabscheider an der Abschälstelle
eine Drosselklappe und im Austrittsstutzen des Nachabscheiders ein Hilfsgebläse
vorgesehen ist. Die Klappe an der Schälkante kann jedoch den Entstaubungsgrad nicht
günstig beeinflussen, da durch Einstellen dieser Klappe die Geschwindigkeit im Hauptabscheider,
also auch die- Staubanreicherung von der Schälkante, nicht geändert wird. Ferner
muß bei der genannten Anordnung die Antriebskraft des Hilfsgebläses jeweils entsprechend
der Belastung der Anlage geregelt werden.
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Man hat es in der Fachwelt bisher durchweg für notwendig gehalten,
daß ein für den Nachabscheider vorgesehenes Hilfsgebläse bei schwankender Belastung
in seiner Drehzahl verändert werden muß. So ist auch bei einem nicht vorbekannten
Vorschlage für eine aus Haupt- und Nachabscheider bestehende Anlage vorgesehen,
das Hilfsgebläse für den Trägergasstrom auf der gleichen Welle wie das Hauptgebläse,
das als eigentlicher Zugerzeuger dient, anzuordnen. Der Zweck ist hierbei, zwei
Antriebe für die beiden Gebläse zu vermeiden. Infolge der Anordnung der zwei Gebläse
auf gleicher Welle sinken jedoch auch die Geschwindigkeiten im Haupt-und Nachabscheider,
wenn die Drehzahl des Antriebes vermindert wird.
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Bei dem Gegenstand der Erfindung ist nun zwar ebenfalls ein Hilfsgebläse
vorgesehen, während dieses jedoch bei den zwei zuletzt genannten Anordnungen mit
wechselnder Drehzahl. betrieben wird, führt die Erfindung zu dem Vorteil, daß eine
besondere Regeleinrichtung für das Hilfsgebläse in Fortfall kommt.
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Gemäß der Erfindung wird dieser Vorteil bei gleichzeitiger Sicherung
eines stets gleichbleibenden Wirkungsgrades einer kombinierten Saugzug- und Entstaubungsanlage
mit Haupt- und Nachabscheider dadurch erreicht, daß für das Hilfsgebläse ein Antrieb
mit gleichbleibender Drehzahl vorgesehen und außerdem eine an sich bekannte, der
Regelung der Einlaßgeschwindigkeit dienende schwenkbare Klappe im Rohgaseinlaß des
Hauptentstaubers angeordnet wird. Während also die vorbeschriebenen, mit einem Hilfsgebläse
arbeitenden Anlagen sich in der Praxis nicht einführen konnten, weil man bisher
eine Regelung des Antriebes für den Hilfsabscheider für notwendig hielt, wird gemäß
der Erfindung dieses Vorurteil gegen die praktische Benutzung eines Hilfsgebläses
dadurch überwunden, daß letzteres einen Antrieb mit gleichbleibender Drehzahl erhält.
Es ist lediglich notwendig, die im Rohgaseinlaß vorgesehene Klappe zu regeln. Mit
dieser Beschränkung ist außerdem der Vorteil eines geringeren Kraftbedarfes bei
ausreichendem Wirkungsgrad auch bei Teillasten verbunden. Hinzu kommt, daß das Hilfsgebläse
durch einen Motor mit Kurzschlußanker angetrieben werden kann, da es bei konstanter
Geschwindigkeit gefahren wird.
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Ferner kann der Nachabscheider sehr klein bemessen werden, da durch
die Anordnung des Hilfsgebläses jede Geschwindigkeit ohne Rücksicht auf die entstehenden
Druckdifferenzen erzeugt werden kann; hierdurch wird der Gesamtentstaubungsgrad
der Anlage gesteigert. Schließlich kann insofern an Baubreite gespart werden, als
das Hauptgebläse unmittelbar an die Seitenwand der Hauptabscheiderspirale abgesetzt
werden kann, ohne daß ein Zwischenstutzen für die Einführung des Reingasstromes
aus dem Nachabscheider erforderlich wäre. Man kann sogar die Seitenwand des Hauptabscheiders
gleichzeitig als Seitenwand des Gebläses benutzen.
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Nachstehendes Zahlenbeispiel zeigt die durch die Erfindung erzielte
Kraftersparnis: Die Gesamtgasmenge, die zu entstauben ist. betrage beispielsweise
i oo m3; hiervon sollen iom3/s als Trägergas am. Ende der Spirale des Hauptabscheiders
zum Nachabscheider mittels eines Hilfsgebläses abgesaugt werden. Der Unterdruck,
der zur überwindung der Widerstände in der Anlage, aus der das Staubgas abgesaugt
wird, zu erzeugen ist, betrage beispielsweise 50111111, der Widerstand im Hauptabscheider
5o mm, die Druckdifferenz zur Überwindung der Widerstände im Nachentstauber, von
der Schälkante
im Hauptabscheider an gerechnet, betrage 7omm, die
Widerstände vom Hauptabscheidereinlaß bis zur Schälkante 5 mm, die für den Hauptabscheider
in den erwähnten 5omm enthalten sind.
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Nach der Erfindung ist- in diesem Fall das Hauptgebläse für 9o m3
"F"ördermenge und für eine Druckdifferenz von ioommWS auszulegen. Das entspricht
einem Kraftbedarf von 16o PS bei einem Wirkungsgrad des Gebläses von 75%. Das Hilfsgebläse
hat bei diesem Beispiel 1o m3/s zu fördern bei einer Druckdifferenz von 50+ 7o+
5 = 125 mm. Hierbei sind die 5b mm der Widerstand der Anlage, aus der die
Staubgase ,abzuführen sind. Der Kraftbedarf des Hilfsgebläses beträgt bei einem
Wirkungsgrad von 750/0 22,2 PS, der Kraftbedarf der Gesamtanlage 182,2 PS.
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Soll die vorstehend beschriebene Anlage mit halbe- Gasmenge fahren,
so sinkt nach den Strömungsgesetzen der Widerstand der Anlage auf 1/4 = 12,5 mm;
ebenso würde der Widerstand im Hauptentstauber auf 12,5 mm, der im Nachentstauber
auf 18,75 mm sinken. Unter diesen Bedingungen würde der Abscheidungsgrad außerordentlich
stark sinken.
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Durch die Einstellung der einseitig schwenkbaren Klappe im Einlaß
des Hauptentstaubers steigt der Widerstand desselben. Der hierdurch auftretende
Druckverlust ist im Verhältnis zum Gesamtdruckverlust des Entstattbers gering, er
steige beispielsweise auf 25 mm, so daß das Hauptgebläse eine Druckdifferenz von
12, 5 mm I- 2 5 mm = 37, 5 mm zu überwinden hat. Für das Hilfsgebläse bleibt die
Druckdifferenz vom Hauptentstaubereinlaß bis zur Schälkante infolge der gleichgehaltenen
Geschwindigkeit mit 5 mm bestehen. Das . Hilfsgebläse fördert infolge seiner gleichbleibenden
Drehzahl mindestens iom3;'s. Da jedoch der Unterdruck der Anlage, aus der die Staubgase
entweichen, niedriger wird, wird die Fördermenge sogar noch etwas ansteigen, was
im Rechnungsgang nicht berücksichtigt werden soll.
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Der Kraftbedarf des Hauptgebläses beträgt bei einer Fördermenge von
4o m3/s bei einer Druckdifferenz von 37,5 mm und einem Wirkungsgrad von 75010 26,6
PS, der des Hilfsgebläses bei einer Fördermenge von i o m3/s und einer Druckdifferenz
von 12,5--h70+ 5mm=87,5mm 15,6 PS, der Gesamtkraftbedarf der Anlage ,also 42,2 PS.
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Bei einer Entstaubungsanlage mit Haupt-und Nachabscheider ohne die
Anordnung des Hilfsgebläses nach der Erfindung, bei der im Einlaß des Entstaubers
eine einseitig schwenkbare Klappe und im Auslaß des Hauptentstaubers eine Drosselvorrichtung
angeordnet ist, müßte jedoch letztere auch bei Halblast so stark gedrosselt werden,
daß für den Nachabscheider 75 mm WS Druckdifferenz zur Verfügung stehen, um die
gleiche Geschwindigkeit im Nachabscheider zu erzeugen. Mit anderen Worten muß das
Gebläse, das in diesem Falle naturgemäß iooo/o der Gasmenge, also 5o m3/s, zu fördern
hat, eine Druckdifferenz von 7 5 mm + 12, 5 mm aufbringen; bei einem Wirkungsgrad
von 75M) entspricht dies einem Kraftbedarf von 77,8 PS.
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Das vorstehende Beispiel zeigt, daß durch die Anordnung eines Hilfsgebläses
mit gleichbleibender Drehzahl der Kraftbedarf bei Teillast nur etwa 54% des Bedarfs
ausmacht, der bei einer Entstaubungsanlage ohne Hilfsgebläse bei gleichem Abscheidungsgrad
erforderlich ist.
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Mit der Überwindung des Vorurteils gegen zwei Antriebe für eine Entstaubungsanlage
wird also eine wesentliche Kraftbedarfsersparnis erzielt, für die konstruktive Entwicklung
der Anlage wird eine größere Bewegungsfreiheit erreicht, die zu gedrängteren Bauarten
führt, da durch das Hilfsgebläse die Entstauber kleiner bemessen werden können und
die Gesamtanlage leichter jeden Raumverhältnissen angepaßt werden kann. Weiterhin
wird die Gefahr vermieden, daß bei Teillasten infolge zu geringer Geschwindigkeit
in den Verbindungsleitungen zwischen Haupt- und Nachabscheider ein Zusetzen der
Leitung durch Staub eintritt.
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In der Zeichnung ist eine Ausführungsform der Erfindung beispielsweise
dargestellt. Abb. i zeigt die Anlage von vorn gesehen. Abb.2 ist eine Seitenansicht.
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Der Hauptabscheider i und der Nachabscheider 2 sind in üblicher Weise
hintereinandergeschaltet. Ein Schaufelradgebläse 3 ist unmittelbar auf die Vorder-
oder Rückwand des Hauptabscheiders aufgesetzt und saugt den Hauptanteil des Gases
aus dem Reingasauslaß 6 des Hauptabscheiders i. Das Hilfsgebläse 4 ist auf den Reingasauslaß
des Nachabscheiders aufgesetzt. Der Auslaß des Gebläses 4 kann in den des Gebläses
3 eingeführt werden. An der Zunge des Hauptabscheiders ist die einseitig schwenkbare
Klappe 5 angelenkt, die zur Verengung des Einlaßquerschnittes verstellt werden kann.
Der im Hauptabscheider angereicherte Hauptstrom wird mittels der Schälkanten 7 abgeschält
und dem Nachabscheider zugeführt. Der im Abscheider 2 abgetrennte Staub wird durch
den Auslaß 8 abgeführt.
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Die Anordnung des Hauptgebläses hinter dem Hauptabscheider ist, wie
bekannt, im Hinblick auf die verschleißende Wirkung des Staubes zweckmäßig, jedoch
kann grundsätzlich dies Gebläse auch vor dem Abscheider
liegen.
Ferner kann das Saugzuggebläse als Schleudergebläse oder auch als Schraubengebläse
ausgebildet sein.
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Das Hilfsgebläse, das mit gleichbleibender Drehzahl läuft, kann durch
einen Motor mit Kurzschlußanker angetrieben werden.