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Fliehkraftstaubscheider für heiße Gase mit einer im Reingasauslaß
angeordneten Wasservorwärmevorrichtung 'Um zugleich mit der Entstaubung der Heizgase
auch noch eine Wasservorwärmung zu erzielen, hat man bei Dampfkesselfeuerungen schon
die mit Staub beladenen Heizgase um einen stehenden Rauchröhrenkessel tierumgeleitet
und nach durch Fliehkraftwirkung veranlaßter Abgabe eines Teils des mitgeführten
Staubes von oben nach unten durch die Rauchröhren des Kessels geführt.
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Von diesen bekannten Vorrichtungen unterscheidet sich der den Gegenstand
der Erfindung bildende Fliehkraftstaubscheider dadurch, daß die Trennungswand zwischen
dem mit tangentialem Einlaß versehenen, 'im wesentlichen ringförmigen Staubkanal
und dem zentralen Reingasauslaßkanal ganz oder teilweise aus Vorwärmerröhren für
Luft oder Wasser besteht. Diese neue Anordnung bedingt gegenüber der bekannten Bauart
die nachfolgenden Vorteile i. Die größere, zur Verfügung stehende Reingasdurchtrittsfläche
ermöglicht die Anordnung von nur wenigen Reiften Vorwärmerröhren hintereinander.
Dadurch kann der Widerstand in einer Röhrenreihe und somit die Gasgeschwindigkeit
verhältnismäßig groß sein. Da die Wärmeübertragungsza,hlen entsprechend hoch sind,
kann die Heizfläche des Vorwärmers klein sein. Die Herstellungskosten werden somit
herabgedrückt.
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2. Die geringe Tiefe des Rohrbündels in der Richtung des Gasstromes
erleichtert das Reinigen der Röhren von angesetztem Ruß, der bekanntlich die Wärmeübertragung
ungünstig beeinflußt.
3. Da die Röhrenreihen kreisförmig sind und
vorzugsweise die gleichen Rohrzahlen enthalten, ist die Entfernung zwischen den
Röhren in der hinteren Reihe kleiner als diejenige in der vorderen Reihe. Der Wärmegrad
ist in. der hinteren Reihe niedriger als in der vor= deren. Dadurch kann die Gasgeschwindigkeit
nahezu unverändert bleiben und die übergangszahl ebenfalls nahezu unverändert angenommen
werden.
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In der Zeichnung sind mehrere Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes
dargestellt, und zwar zeigen Fig. i und 2 eine Ausführungsform des neuen Fliehkraftstaubscheiders
in Seitenansicht und waagerechtem Schnitt, Fig.3 bis 7 Einzelheiten der Beschaufe;
lungen und der Röhrenanordnungen, Fig.8 und 9 eine zweite Ausführungsform im Grundriß
und Seitenansicht, beide teilweise im Schnitt, Fig. io und i i eine dritte Ausführungsform
mit sich drehenden Vorwärmerröhren und zugehöriger Beschaufelung.
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Bei der Ausführungsform nach Fig. i und 2 treten die mit Flugstaub
beladenen Gase durch den Stutzen i in den Abscheider 2, in welchem die Staubteilchen
möglichst völlig ausgeschleudert werden, so daß die gereinigten Gase sich zwischen
den dem umlaufenden Strom entgegengerichteten Schaufeln 3 hindurch abscheiden. Innerhalb
des Schaufelkranzes und konzentrisch zu demselben sind die Wasserv orwärmerröhren
.4 aufgestellt. Letztere sind mit ihrem einen Ende an dem Einlaßsammelkasten 5 und
mit ihrem anderen Ende an dem Auslaßsammelkasten 6 angeschlossen.
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Die abgekühlten gereinigten Gase werden durch die mittlere Röhre 7
abgeführt.
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Der Staub wird durch die Fliehkraft am Umfang des Gehäuses 2 zusammengedrängt
und mit einem geringen Teil der Gase durch den Schlitz 8 hindurch abgeführt und
dem nachgeschalteten Fliehkraftabscheider 9 zugeführt. Der Staub fließt in bekannter
Weise durch die Öffnung i o ab, während das Gas durch die Röhre i i zentral in den
Hauptabscheider 2 zurückgeführt wird.
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'Es sei nebenbei bemerkt, daß auch die in den Auslaßgasen des Abscheiders
9 enthaltene Wärme erfindungsgemäß ausgenutzt werden kann. In der Abführungsröhre
ii können Wasserröhren des Vorwärmers vorgesehen werden, oder die noch heißen, gereinigten
Gase können in einen auf dem Abscheider 2 angeordneten Kasten geführt und dort ihre
Wärme an einen Teil des Vorwärm,ers abgeben.
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Nach Fig. 3 sind nur Röhren ,. im Kreis an der Gasauslaßseite des
Abscheiders angeordnet, weil nämlich die Schaufeln entbehrt werden können, wenn
nur grober Staub abzuscheiden ist.
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Zumal bei grobem Staub ist es nicht immer notwendig, die Schaufeln
entgegengesetzt zu ,-dem Gasstrom zu richten. Bei der Anordnung nach Fig. 4 liegen
die Schaufeln 12 in der Richtung des Umlaufstromes 13.
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In Fig. 5 sind Hohlschaufeln 14 dargestellt. Diese sind je aus zwei
kreisrunden Röhren oder Stäben mit angeschweißten parallelen Blechstreifen hergestellt
und bilden einen Teil des Wasservorwärmers.
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Nach Fig. 6 sind die Vorwärmerröhren 4 in an sich bekannter Weise
mit Rippen 15 für eine rasche Wärmeaufnahme versehen.
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Nach Fig.7 sind mehrere Röhren durch Blechstücke 16 hindurchgeführt.
Die in verschiedenen Höhen befindlichen Blechstücke sind gegeneinander versetzt
angeordnet. Dadurch wird eine Verbindung der Röhren über den ganzen Umfang und somit
eine erhebliche Versteifung des Ganzen erreicht, was besonders für einen umlaufenden
Vorwärmer von wesentlicher Bedeutung ist.
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Bei der in Fig. 8 und 9 dargestellten Ausführungsform, bei der der
Hauptabscheider 2 mit dem Wasservorwärmer waagerecht liegt, ist der senkrechte Fliehkraftabscheider9
durch einen Kanal 17 mit dem Hauptabscheider verbunden. Die Röhre 18 führt die gereinigten
Gase des Nebenstromes wieder in den gemeinsamen Reingasauslaß 7 zurück.
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Die dritte Ausführungsform nach Fig. to und i i zeigt einen drehbaren
Abscheider. Dieser unterscheidet sich von den beschriebenen Ausführungen nur darin,
daß die Schaufeln 3 und die Röhren 4 Teile eines Rotors bilden, dessen Welle i9
auch das Flügelrad 2o eines Gebläses trägt.
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Die heißen, mit Staub beladenen Gase treten hier durch den Stutzen
i ein. Der Staub sammelt sich an der Gehäusewand 2 i, und die gereinigten Gase entweichen
nach dem Innern des Rotors, indem sie durch das Flügelrad 2o angesaugt werden. Dieses
Rad hat einen größeren Durchmesser als die Beschaufelung 3 des Staubscheiders. Die
gereinigten Gase werden durch den Stutzen 22 abgeführt. Der Nebenstrom mit dem Staub
tritt bei 23 aus.
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Die kräftige Bewegung des Gases in dem Abscheider- und Vorwärmerrotor
fördert die Wärmeübertragung erheblich.
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Die Welle i9 des Rotors ist mit Kanälen zur Zu- und Ableitung des
Wassers versehen, das bei 24 eintritt und bei 25 austritt.
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Die in den Ausführungsbeispielen gezeichneten Röhren sind parallel
mit den Schaufeln, also axial, angeordnet. Unter Umständen könnten auch Schraubenröhren
Verwendung finden. Auch solche Röhren werden durch
die aus der Beschaufelung
tretenden Gase günstig bespült.
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Wenn die Schaufeln die in Fig.5 dargestellte Form erhalten, ist es
vorteilhaft, nur die kreisrunden Röhren wasserführend zu machen. Die Blechstreifen
dienen dann außer der Gasführung lediglich der besseren Wärmneübertragung. Kreisrunde
Röhren können nämlich den Sammelkästen des Vorwärmers bequemer angeschlossen werden
als Röhren mit flachem Querschnitt.