DE69210504T2 - Rauchabzugsvorrichtung mit zentrifugaler Nassstaub-Extraktion - Google Patents

Description

• Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Naßabscheiden und Beseitigen von Staub und anderen Feststoffteilchen, die in einem Gasstrom, wie beispielsweise Rauch oder Dampf, enthalten sind, der von industrieller Verarbeitung, aus Trocknern oder anderen Anlagen herrührt, in denen eine vollständige und/oder unvollständige Verbrennung organischer Substanzen unter Entstehung von Rauch oder Dampf abluft, der Feststoffteilchen enthält.
• Aus Schornsteinen von Heizanlagen und industriellen Anlagen austretender Rauch ist, wie bekannt ist, fast immer gesundheitsschädlich, insbesondere, wenn er in Suspension unverbrannte, im allgemeinen kohlenstoffhaltige Teilchen enthält, die in der atmosphärischen Luft verteilt werden.
• Besonders schädlich ist darüber hinaus Rauch, der neben Kohlenstoffteilchen und anderen organischen oder metallischen Verbindungen Staub unterschiedlicher Art und Menge enthält, der in dem von den betreffenden Anlagen ausgestoßenen Rauch enthalten ist und dann zusammen mit dem Rauch in der Luft verteilt wird.
• Um die suspendierten Feststoffteilchen aus dem Rauch zu entfernen, sind verschiedene Reinigungsverfahren vorgeschlagen worden, beispielsweise die Abscheidungsbehandlung des Rauchs an dem Schornsteinaustritt unter Verwendung eines Zyklonsystems, bei einem weiteren Verfahren wird der Rauch der Wirkung eines elektrostatischen Feldes unterzogen, das zwischen Elektroden erzeugt wird, die so angeordnet sind, daß sie die Feststoffteilchen anziehen und sie somit aus dem Gasstrom abscheiden.
• Es sind darüber hinaus spezielle Vorrichtungen zum Abscheiden bestimmter Feststoffsubstanzen bekannt, die in dem bei der industriellen Verarbeitung bestimmter Erzeugnisse abgegebenen Rauch enthalten sind, und in diesen Fällen sind die einzelnen Vorrichtungen so ausgelegt und aufgebaut, daß sie sich lediglich für die Reinigung von Rauch eignen, der Feststoffteilchen mit ganz bestimmten chemophysikalischen Eigenschaften enthält. Beispiele für derartige bekannte Verfahren sind beispielsweise in AT-B-346 821, WO-A-81/00 060 sowie EP-A-0122 795 offenbart.
• Daher besteht die Aufgabe, eine verbesserte Vorrichtung zum Abscheiden und Beseitigen von pulverförmigen Substanzen beliebiger Art zu schaffen, die in Gasströmen, wie beispielsweise Rauch oder Dampf, enthalten sind.
• Als eine Lösung für dieses Problem zielt die Erfindung darauf ab, eine Vorrichtung zum Abscheiden von Staub unterschiedlicher Art und Herkunft zu entwickeln, der in Rauch aus industriellen Anlagen auftritt, die so aufgebaut ist, daß sie sich zum Abscheiden und Beseitigen von Staub in beliebiger Menge eignet und darüber hinaus hohe Zuverlässigkeit und Beständigkeit der Funktion gewährleistet.
• Ein weiteres Ziel der Erfindung besteht darin, eine Vorrichtung der obenbeschriebenen Art zu entwickeln, die auch bei anderen Vorrichtungen zum Abscheiden von Rauch, der Staub oder dergleichen enthält, eingesetzt werden kann, um die Effektivität der Abscheidung zu verbessern.
• Ein weiteres Ziel der Erfindung besteht darin, eine Vorrichtung zu entwickeln, die sich insbesondere zum Einsatz als zusätzliche Einrichtung oder als Alternative zu der Zyklon- Staubabscheidevorrichtung für eine bestimmte Pflanzwasser-Entwässerungsanlage eignet, die bereits im Namen des gleichen Anmelders patentiert wurde.
• Diese und andere Ziele, die aus der folgenden Beschreibung deutlicher sichtbar werden, werden mit einer Vorrichtung zum Abscheiden und Beseitigen von in Rauch und/öder Dampf aus industriellen Anlagen enthaltenem Staub gemäß Anspruch 1 erreicht. Bevorzugte Merkmale der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen 2-5 aufgeführt.
• Weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden deutlicher aus der folgenden ausführlichen Beschreibung einer ihrer bevorzugten und nicht ausschließlichen Formen der praktischen Umsetzung unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung ersichtlich, die lediglich als Richtlinie dient, wobei die einzige Figur einen axialen Durchmesserschnitt durch eine Staubabscheidevorrichtung zeigt, die erfindungsgemäß aufgebaut ist.
• Wie unter Bezugnahme auf diese einzige Figur zu sehen ist, besteht die erfindungsgemäße Vorrichtung aus einem kastenförmigen Tragekörper 1 mit horizontaler Achse, der an einem Ende mit einer Rohrleitung 1a versehen ist, die mit einem Schornstein oder einer anderen Vorrichtung verbunden ist, die Rauch ausstößt, der von dem darin enthaltenen Staub zu reinigen ist; am gegenüberliegenden Ende ist Körper 1 so geformt, daß er einen hohlen Körper 1b mit im wesentlichen spiralförmigem Querschnitt bildet, der mit einer Rohrleitung 2 zur Abgabe des gereinigten Rauchs versehen ist, deren Achse im rechten Winkel zum Eintritt 1a des Rauchs angeordnet ist.
• An dem hohlen Körper 1b ist eine Hohlwelle 3, die sich auf Lagern 4 dreht, koaxial zur Achse des Tragekörpers 1 angeordnet. Diese Hohlwelle 3 wird von einem Motor 5 über Riemen 6 und entsprechende Riemenscheiben angetrieben, die gleichzeitig den umhüllenden Körper 7 eines Untersetzungsgetriebes, das vom Umlauf- oder einem ähnlichen Typ sein kann, über eine Riemenscheibe 8 antreiben, die über eine Umlenkwelle 9 und Riemenscheiben 8a, 8b und 8c mit entsprechenden Riemen die Drehung eines Untersetzungsgetriebes 7a bewirkt, das seinerseits eine Welle 10 antreibt, die sich koaxial im Inneren von Hohlwelle 3 befindet.
• Mit Hohlwelle 3 ist des weiteren eine im wesentlichen kreisförmige Platte 11 fest verbunden, die mit Öffnungen 11a versehen ist und die sich im Inneren des hohlen Körpers 1b dreht; an dieser Platte 11 sind darüber hinaus Flügel 12 befestigt, die mit Öffnungen 11a verbunden sind und ein Flügelrad bilden, das den Rauch nach außen ableiten kann, nachdem er von Staub gereinigt wurde, wie dies weiter unten deutlicher beschrieben wird. An der scheibenformigen Platte 11 ist an der der die Flügel 12 tragenden gegenüberliegenden Seite ein Ende eines sich drehenden Zylinders 13 befestigt, der koaxial zur Hohlwelle 3 ist, die ihn antreibt, während das gegenüberliegende Ende von Zylinder 13 an einer kreisförmigen Platte 14 befestigt ist, die sich auf einem Lager 15 dreht, das seinerseits vom mittleren Teil 1c des hohlen Tragekörpers 1 getragen wird.
• Daher trägt Hohlwelle 3 in Drehung den sich drehenden Zylinder 13, Flügelrad 12, Umhüllung 7 des Untersetzungsgetriebes und Riemenscheibe 8. Welle 10, die koaxial zu Hohlwelle 3 ist und von Untersetzungsgetriebe 7a angetrieben wird, trägt in Drehung eine Mittelbaugruppe, die aus einem Abschlußflansch 10a, einem hohlen Körper 16 mit zylindrischer Kegelstumpfform 16a, der koaxial zu Welle 10 und zu dem sich drehenden Zylinder 13 ist, einer Vielzahl axialer Flügel 17, die von dem mittleren hohlen Körper 16 vorstehen, so daß ein Flügelrad gebildet wird, und einer Schnecke 18 besteht, die koaxial mit dem äußeren Rand der axialen Flügel 17 fest verbunden ist, so daß sie sich im wesentlichen in Kontakt mit der Innenfläche des sich drehenden Zylinders 13 dreht.
• Der mittlere Körper 16 wird an seinen Enden durch Naben 10a bzw. 19a geführt, die sich auf Lagern 20 drehen, die jeweils von Hohlwelle 3 und dem Mittelteil von Platte 14 getragen werden. Des weiteren sind in der vertikalen Platte 14 des sich drehenden Zylinders 13 radiale Öffnungen 14a vorhanden, die winklig beabstandet sind und dem Eintritt von zu behandelndem Rauch dienen, während in der zylindrischen Wand des mittleren hohlen Körpers 16 Löcher bzw. Düsen 21 zum Durchtritt von Waschwasser vorhanden sind, das über eine Rohrleitung 22 zugeführt wird, die koaxial durch den stationären mittleren Teil 1c des Tragekörpers und Nabe 19a des mittleren Körpers 16 verläuft. Die Vorrichtung ist darüber hinaus mit einer Rohrleitung 23 zur Ableitung des feuchten Staubs von der Innenfläche des sich drehenden Zylinders 13 sowie mit einer Vielzahl von Rohrleitungen 24 versehen, die mit dem Inneren des sich drehenden Zylinders in Verbindung stehen, um jegliches überschüssige Wasser abzuleiten, das sich nach dem Befeuchten des Staubs ansammelt.
• Die Funktion der obenbeschriebenen Vorrichtung läßt sich wie folgt kurz zusammenfassen.
• Der Gasstrom, der den abzuscheidenden Staub enthält, tritt über die stationäre Umhüllungsleitung 1a durch Öffnungen 14a, die an Scheibe 14 vorhanden sind, die im wesentlichen die Vorderwand des sich drehenden Zylinders 13 bildet, axial in die Vorrichtung ein, und unter der absaugenden Wirkung des mit radialen Flügeln versehenen Flügelrades 12 durchquert er Zylinder 13 axial, wobei ihm die axialen Flügel 17 eine Wirbelbewegung verleihen.
• Bei seinem Durchtritt greifen die Waschwasserstrahlen, die durch Zentrifugalwirkung über Düsen 21 zugeführt werden, die sich in dem mittleren Körper 16 befinden und von der axialen Leitung 22 gespeist werden, den Gasstrom an. Das so versprühte Wasser nimmt den Staub auf, der nach unten gedrückt wird, und durch Zentrifugalwirkung in Kombination mit der Drehung der axialen Flügel 17 wird die aus Wasser und Staub oder Feststoffteilchen, die in dem Gasstrom enthalten sind, bestehende Masse auf die Innenfläche des sich drehenden Zylinders 13 geschleudert.
• Schnecke 18, die sich mit einer anderen Geschwindigkeit als Zylinder 13 dreht, transportiert den feuchten Staub an dem konischen Oberflächenabschnitt 13a des Zylinders 13 und bewirkt, daß er aus Öffnung 13b des Zylinders und damit aus Auslaß 23 ausströmt.
• Die aus Staub und Wasser bestehende Masse wird in geschichteter Form an der Innenfläche von Trommel 13 angeordnet, wo sie durch Zentrifugalwirkung entwässert wird, so daß sie in Form eines kontinuierlichen Stroms zum Auslaß transportiert werden kann.
• Der so von Feststoffteilchen gereinigte Gasstrom wird von dem mit radialen Flügeln versehenen Flügelrad 12 in die Ausströmrohrleitung 2 befördert, während der Teil des Waschwassers, der überschüssig ist, d.h. nicht durch den Staub absorbiert wurde, über die Innenfläche des Zylinders verteilt und anschließend über einen Überlauf durch mehrere Rohrleitungen 24 abgeleitet wird.

Claims (5)

1. Vorrichtung zum Abscheiden und Beseitigen von Staub und Feststoffteilchen, die in Rauch und/oder Dampf enthalten sind, der von industriellen Anlagen emittiert wird, dadurch gekennzeichnet, daß sie einen kastenförmigen Tragekörper (1) umfaßt, in dem ein Zylinder (13) angebracht ist, der sich um eine horizontale Achse dreht, an einem Ende mit axialen Öffnungen (14a) zum Eintritt des zu reinigenden Rauchs versehen ist, und am anderen Ende mit einem Flügelrad (12), das den gereinigten Rauch über eine radiale Rohrleitung (2) absaugen und ableiten kann, wobei im Inneren des sich drehenden Zylinders (13) koaxial ein hohler Körper (16) befestigt ist, der mit Löchern (21) an der Innenfläche versehen ist, mit dem ein mit axialen Flügeln versehenes Flügelrad (17) verbunden ist, wobei des weiteren eine Schnecke (18) vorhanden ist, die zwischen diesem mit axialen Flügeln versehenen Flügelrad (17) und der Innenfläche dieses Zylinders (13) angeordnet ist, die sich mit einer anderen Geschwindigkeit als der Zylinder dreht, so daß die Masse aus Wasser und Staub an die Innenfläche des Zylinders (13) geschleudert wird, sowie eine Einrichtung, die dem hohlen Körper (16) Wasser zuführt, dessen Drehung einen radialen Wasserstrom erzeugt, der sich dazu eignet, in der radialen Richtung den Strom von Rauch zu schneiden, der in der axialen Richtung abgesaugt wird, und dazu, den feuchten Staub an die Innenfläche dieses Zylinders (13) und auf die Schnecke (18) zu drücken, so daß selbiger nach außen ausgestoßen wird.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der sich drehende Zylinder (13) und das mit radialen Flügeln versehene Flügelrad (12) direkt durch einen Motor (5) angetrieben werden, während das mit axialen Flügeln versehene Flügelrad (17) und die Schnecke (18), die die Masse ausstößt, durch ein Untersetzungsgetriebe (7,7a) angetrieben werden, das seinerseits durch den Motor (5) angetrieben wird.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Waschwasser dem mittleren Körper (16) über eine Rohrleitung (22) zugeführt wird, die koaxial zur Drehachse des mittleren Körpers ist.

4. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Einrichtung zum Ableiten (24), wie beispielsweise einen Überlauf, aufweist, die mit dem sich drehenden Zylinder (13) verbunden ist; und jegliches Wasser ableiten kann, das nicht zum Einschließen des Staubs genutzt wird.

5. Vorrichtung nach den vorangehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß die radiale Rohrleitung (2) zum Ableiten des gereinigten Rauchs mit einer inneren Spirale oder dergleichen versehen ist.