DE695328C - Vorrichtung zum Abscheiden von festen und fluessigen Bestandteilen aus Gasen oder Daempfen mit Hilfe von Fliehkraft und eines durch Umlaufstroemung erzeugten Hohlsoges - Google Patents

Vorrichtung zum Abscheiden von festen und fluessigen Bestandteilen aus Gasen oder Daempfen mit Hilfe von Fliehkraft und eines durch Umlaufstroemung erzeugten Hohlsoges

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DE695328C
DE695328C DE1938F0085607 DEF0085607D DE695328C DE 695328 C DE695328 C DE 695328C DE 1938F0085607 DE1938F0085607 DE 1938F0085607 DE F0085607 D DEF0085607 D DE F0085607D DE 695328 C DE695328 C DE 695328C
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cone
dust
gases
centrifugal force
vapors
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Application number
DE1938F0085607
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Inventor
Carl Fleck
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CARL FLECK
Original Assignee
CARL FLECK
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D45/00Separating dispersed particles from gases or vapours by gravity, inertia, or centrifugal forces
    • B01D45/12Separating dispersed particles from gases or vapours by gravity, inertia, or centrifugal forces by centrifugal forces
    • B01D45/16Separating dispersed particles from gases or vapours by gravity, inertia, or centrifugal forces by centrifugal forces generated by the winding course of the gas stream, the centrifugal forces being generated solely or partly by mechanical means, e.g. fixed swirl vanes

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Cyclones (AREA)
  • Separating Particles In Gases By Inertia (AREA)

Description

  • Vorrichtung zum Abscheiden von festen und flüssigen Bestandteilen aus Gasen oder Dämpfen mit Hilfe von Fliehkraft und eines durch Ümlaufströmung erzeugten Hohlsoges Die vorliegende Erfindung dient dem Zweck, strömende Gase, Luft oder Dämpfe von den in ihnen fein verteilt schwebenden estandteilen zu befreien.
  • Bei dem Verhütten von Erz, Verbrennen unde Vergasen von Kohle, Zerkleinern und Aufbereiten ven massengut, Bearbeiten von Holz und Metallen entsteht durch Abrieb, Zerfall und chemische Umwandlung Staub, weicher aus dem ihn tragenden Gasstrom möglichst rationell zu entfernen ist.
  • Für diesen Zweck werden Staubsäcke und auf Fliehkraftwirkung beruhende Wirbler und Zyklone angewendet. Erstere benötigen umfangreiche Blechbehälter, letzterne einen verhältnismäßig hohen Energieaufwand, um einen befriedigenden Reinheitsgrad des Gases zu erreichen.
  • Allgemein betrachtet wird bei dieser durch Fliehkraft betriebenen Abscheidung das, Staub-Gas-Gemisch in einem nach unten konisch sich verengenden zylindrischen Mantel in spiralige Wirbelung versetzt, die den Staub an den Zyklonenmantel schleudert, an welchem er einer Ablaßöffnung zugleitet, während das Reingas durch ein in der Mitte an geordnetes Rohr abströmt Die Leistung hängt davon ab, bis zu weichem Grad es gelingt, die nach oben gerichtete axiale Strömung des Reingases von der radialen des im Boden wirbelnden Staubkreisels zu trennen, ohne daß ein enneutes Mitreißen von Staub stattfindet.
  • In dieser Hinsicht weisen die zur Zeit noch bestehenden Abscheidevorrichtungen Mängel auf, die zu beseitigen Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist.
  • Da es sich bei den zu reinigenden großen Gasmengen meist um Feinstaub handelt, welcher infolge seines geringen spezifischen Gewichtes nicht das Beharrungsvermögen hat, um mit Hilfe einer ihm erbeilten kreisenden Bewegung leine dicke Gasschicht zu durchdringen, so sind Wirbler mit großen Abmessungen und einschichtiger Betriebsweise von unbefriedigender Leistung.
  • Diese Tatsache hat zur Ausbildung von gruppenweisenebeneninan dergeschalteten Kleinzyklonen, sog. Multiklonen, geführt, die einen an vielen Stellen nicht verfügbaren Raum Beanspruche sowie erhöhte Gestehungs- und -Betriebskosten erfordern.
  • Ein weiterer Übelstand besteht darin, daß das Ausräunen des abgeschleuderten Staubes ohne örtliche Trennung von der Reingasbewegung stattfindet.
  • Außerdem hat das mit den Staubteilchen in die Tiefe des Zyklonbodens eindringende Gas keine Austrittsmöglichkeit, sondern staut sich darin und schließt sich der aufwärts gerichteten Reingasströmung an, wobei naturgemäß auch ein nicht geringer Teil des bereits abgeschiedenen und noch in der Abscheidung begriffenen Staub es amit lentweicht Diese der Leistung abträglichen Mängel werden, wie bereits behaimt, dadurch behoben, daß die Gamenge in radial dünnen Teilschichten behandelt wird, damit die leicht beweglichen Staubteilchen nur einen kurzen Weg zurückzulegen haben, um schnell und ohne erheblichen Widerstand an eine aus der Strömung führende und ihre Geschwindigkeit klemmende Fläche zu gelangen.
  • Der wichtige Augenblick der Trennung der durch Fliehkraft am Umfang angereicherten Staubschicht von dem nach innen und oben ab strömenden Reingas soll nun nicht, wie üblich, in einem offenen kreisförmigen Querschnitt, sondern unter zwangsläufiger Führung sowie unter der Mitwirkung eines scharfen Richtungswechsels, in dessen Scheitel die Trennung von Gas und Staub gegen den weiten Umfang eines scharfkantigen Kegeirandes gerichtet, stattfinden.
  • Das Sinken des Staubkreisels soll durch eine im Turbozellengehäuse erzeugte Umlaufströmung, die den Staubsammelraum evakuiert, wesentlich beschleunigt und zugleich das darin mit eindringende Gas abgeleitet werden.
  • Um ein Wiedermitreißen bereits abgeschiedenen Staubes zu verhindern, ist eine in die Strombahn eingebaute Scheidewand vorgesehen, die den Staubsammelraum gegen die Bewegung des Reingases abschirmt.
  • Die Erfindung ist in der Zeichnung in mehreren Ausführungsbeispielen dargestellt und wird in ihner Wirkungsweise nachstehend näher erläutert.
  • Die Abb. 1 und 8 der Zeichnung steilen eine allgemeine Ausführungsform der Vorrichtung, und zwar Abb. I einen senkrechten Schnitt nach der Linie A-B der Abb. 8 und Abb. 8 einen waagerechten Schnitt nach der Linie C-D der Abb. I dar.
  • Die Abscheidevorrichtung besteht demnach aus einem Mantels mit einem zylindrischen Oberteil und zwei Anschlußstutzen e und e1 für den zur und abzuführenden Gasstrom, einem steilkegligen Boden mit Staubablaßöffnung e2 sowie einem oberen abnehmbaren Deckel d.
  • Auf einem am Mantel befestigten Ringg - vn:Ät das für sich ein Ganzes bildende Zellengehäuse. Dieses besteht aus einer Anzahl gekrümmter, oben und unten offener, am Umfang geschlossener, konzentrisch angeordneter Turbozellen t, von denen je zwei einen nach außen gerichteten, sich allmählich verengenden Kanal bilden und die von einem unteren und oberen Boden a bzw. o mit darin befindlichten Öffnungen 1 begrenzt werden.
  • Die Kanäle v ergeben die Schleuder- und Verdichtungszellen, die Hohlräume derTurbozellen die Gasausgtrittszellen a. Letztere können auch als Rohre au (s. Abb. 4) ausgebildet werden, um die Zellen schwingend verstellbar einzurichten.
  • Die Turbozellen t und Böden u bzw. o können geschweißt oder durch Spannschrauben, welche durch die Austrittszellen a hindurchzuführen sind, zusammengehalten werden.
  • Der Boden o erhält eine zentrale Öffnung für den Gaszuführungskrümmer n, der Boden a eine solche für das in der Höhe verstellbare Mittelrohr p zur Erzeugung einer Umlaufströmung.
  • Zwischen den Bödeno und fl ist ein dritter höhenverstellbarer Boden c eingebaut, weicher das Innere des Zellengehäuses in eine obere und untere Abteilung trennt. Die obere dient zur Führung und Verteilung des eintretenden Staub-Gas-Gemisches, die untere zur Führung und Verteilung der Abgase aus dem Staubsammelraum. Der Bodenc trägt das Rohrp, welches die Verbindung der unteren Zellengehäuseabteilung mit dem unter der Vorrichtung angeschlossenen Staubsammier q1 der stellt.
  • Unter dem Zellengehäuse ist zwecks Führung und Zusammenstellung der aus den Einzelzellen t sich zu einem Wirbel vereinigenden Gasbänder ein abgestumpfter Kegelmantel i angeschlossen, weicher mit dem äußeren Gehäusemantel m einen sich nach unten verengenden und nach unten offenen Ringkanal bildet, dem ein von oben nach unten sich erweiternder höhenverstellbarer Kegel i1 derart gegenübersteht, daß zwischen ihm und der Unterkante des anderen Kegels i einerseits und der Wand des Gehäuseunterteils andererseits RingspalteS2 und S3 entstehen.
  • Das Staub-Gas-Gemisch tritt infolge seiner Strömungsenergie durch den Gaseintrittsstutzen e und den Krümmer n in die Vorrichtung ein und verteilt sich strahlenförmig in den Schleuder-und Verdichtungszellen v, welche dem darin in hohe schmale getrennten Gemischstrom eine nach außen gerichtete, Fliehkraft erzeugende Bewegung erteilen. Hierdurch werden die Schwebestofie an den gekrümmten Flächen der Schleuderzellen v angepreßt und gleiten als Film in den das Zeilengehäuse umschließenden ringförmigen Raum r durch den RingspaltS2 in den durch den Kegel i abgedeckten Staubsammeiraum q.
  • Das Absinken des Staubles wird durch das Abführen der Abgase aus dem Staubsammelraum wesentlich beschleunigt.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung erfolgt die Trennung in einer steilkonischen Fangrinne, in welcher der Spiralwirbel gezwungen wird, nach innen durch den RingspaltS8 und über den Rücken des Kegels i seine Richtung zu wechseln, wobei die im Scheitel dieser Umkehrbvgewegung angesammelten Bestandteile um wird gegen den Rand des Kegels i kreisend abgeschert und durch den schmalen Ringspalt e2 hindurch ausgeschieden werden.
  • D'er Sog im Staubsammler q1 wird erzeugt durch die untere Abteilung des Turbozellengehäuses, aus welcher dar dasselbe umkreisende Spiralwirbel das Gas aus dem Staubsammler q1 durch das Rohr p in die Hauptströmung zurückleitet, nachdem das Gas in den Zellen v eine zweite Schleuderung erfahren hat.
  • Das Reingas verläßt durch die zwischen den Schleduderkanälen v gelagerten Austritts zellen a und Stutzen eL die Vorrichtung, so daß das zuströmende Gasgemisch mit dem Reingas nicht wieder in Berührung kommt.
  • Neben der vorstehend beschriebenen Ausführungsform, die sich vorzugsweise für das Abscheiden trocken anfallenden F, einstaubes eignet, wie z. B. aus Hochö-fen, Generatoll-en und Feuerungen, sind in den weiteren Abbildungen noch einige in ihrem Einbau verschiedenartige, jedoch auf dem gleichen Grupdgedanken beruhende Beispiele dargestellt.
  • So ist in Abb. 2 vorgesehen, daß plötzlich stoßweise auftretende dichte Staubwolben, welche ein Versetzen der Zellen im Gefolge haben können, in einer Vorabscheidung abgefangen werden, so daß nur ieichtfiüchtiger Staub in die Zellen gelangt.
  • Abb. 3 kennzeichnet die konstruktiv einfach, B Bauart eines Flugæschenabtscheiders, welcher als Erweiterung wm einen Schornstein angeordnet ist.
  • Abb. 4 zeigt zwei übereinandergeschaltete Turbozellensysteme mit schwingend gelagerten Leitzellen, die durch gestaffelte Gegengewichte in ihrer Durchlaßweite selbsttätig geregelt werden können.
  • Für Generatoren eignet sich der in Abb. 5 auf den Schacht aufgesetzte Gasreiniger, während in Abb. 6 das Gas vor dem Eintritt in den Motor nachgereinigt und mit Luft vermischt werden lrann.
  • Auch für die Reinigung von Frisch- .und Ab dampf kann die Abscheidevorrichtung verwendet werden.
  • Abb. 7 zeigt den Einbau eines als Saftfänger in die Rohrl'eitung einer Zuckersaftverdampfungsanlage eingebauten Turboabscheiders.

Claims (3)

  1. PATENTANSPRÜCHE : I. Vorrichtung zum Abscheiden von festen und flüssigen Bestandteilen aus Gasen oder Dämpfen mit Hilfe von Fliehkraft und eines durch Umlautströmung erzeugten Hohlsoges, in der die zu reinigenden, in der Mitte der Vorrichtung zuströmenden Argeitsmittel in Teilströmen in gekrümmten, nach außen gerichteten, sich allmählich verengenden und oben und unten von Böden und sieitlich von je zwei Leitschaufeln begrenzten Kanälen ausgeschleudert werden, wobei der mit Verunreinigungen angereicherte ausgeschleuderte Teilgasstrom einer Staubhsammelkammer zugeführt und der gereinigte Teilgasstrom in den zwischen den Schleuderkanälen angeordneten Gasaustrittskanälen durch entsprechende Öffnungen im ober-en Boden abgeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß auch der untere Boden (a) des Schleuderapparats im Bereich der Gasaustrittskanäle Imit entsprechenden Öffnungen (f) für den von unten nach oben abziehenden gereinigten Teilgasstrom versehen ist und sich am äußeren Rande dieses Bodens (a) ein sich nach unten verengen der und nach unten offener Kegel (i) ans cdhließt, dem ein sich von oben nach unten erweiternder, gegebenenfalls in der Höhe verstellbarer Kegel (i1) -derart gtegenübersteht, daß zwischein ihm und der Unterkante des anderen Kegels (i) einenseits und der Wand des Gehäuseunterteils andererseits Ringspalte (S2, S5) entstehen.
  2. 2. Vorrichtung nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß in der Mitte des Schleuderapparats eine von den Leitschaufeln eingeschlossene Platte (c) höhen'-verstellbar angeordnet ist.
  3. 3. Vorrichtung nach Anspruch I und 2, dadurch gekennzeichnet, daß in der Mitte der Vorrichtung ein vom unteren Boden (tt) des Schleuderapparats sich nach unten erstreckendes Rohr (p) bis in die Staubsammelkammer hineinragt.
DE1938F0085607 1938-09-09 1938-09-09 Vorrichtung zum Abscheiden von festen und fluessigen Bestandteilen aus Gasen oder Daempfen mit Hilfe von Fliehkraft und eines durch Umlaufstroemung erzeugten Hohlsoges Expired DE695328C (de)

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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2739709A (en) * 1951-01-19 1956-03-27 Alpine Ag Eisengiesserei Und M Spiral separators
DE965744C (de) * 1950-10-26 1957-06-19 Hartmann A G Maschf Sichter mit tangentialer Zufuehrung des gutbeladenen Traegermittels
DE1025835B (de) * 1955-01-14 1958-03-13 Metallgesellschaft Ag Vorrichtung zum Nassreinigen von Gasen
DE3248405A1 (de) * 1981-12-30 1983-07-28 Shell Internationale Research Maatschappij B.V., 2501 Den Haag Verfahren und vorrichtung zur entfernung von feststoffpartikeln aus einem gas
DE3437037A1 (de) * 1984-10-09 1986-04-10 Krupp Polysius Ag, 4720 Beckum Zyklonanordnung
US4869786A (en) * 1986-06-25 1989-09-26 Christian Pfeiffer Air classifying process and air classifier

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