DE7623557U1

DE7623557U1 - Abscheider fuer feste und fluessige teilchen aus stroemenden gasen

Info

Publication number: DE7623557U1
Application number: DE7623557U
Authority: DE
Original assignee: BASSFELD JOACHIM 4220 DINSLAKEN
Current assignee: BASSFELD JOACHIM 4220 DINSLAKEN
Priority date: 1976-07-27
Filing date: 1976-07-27
Publication date: 1977-10-20

Description

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DR₁-INa, GERALD KLOPSOH	26. Juli 1976
PATENTANWALT	Kl/En

Herr Ing.grad. Reinhard Qlaß, 422JS Voerde, Grunstraße 58b Herr Ing.grad. Qerd Niederhausen, 4352 Herten, Bergstraße 57c Herr Joachim BaBfeld, 4220 Dinslaken, Bai3feldshof 4-6

Abscheider für feste und flüssige Teilchen aus strömenden Gasen

Die Erfindung betrifft einen Abscheider für feste und flüssige Teilchen aus strömenden Gasen.

In vielen Bereichen der Technik ist es erforderlich, aus Gasströmen mitgeführte Flüssigkeitströpfchen und Feststoffpartikel zu entfernen. Von besonderer Bedeutung ist dabei eine möglichst quantitative Abtrennung, wenn es sich bei den mitgeführten Flüssigkeiten oder Feststoffen um Schadstoffe handelt.

Von der Anmelderin wurde bereits eine Vorrichtung zum Abscheiden von festen und flüssigen Teilchen aus strömenden Gasen vorgeschlagen, die ohne größeren zusätzlichen Platzbedarf in Rohrleitungen und/oder Kamine eingebaut werden kann, bei der das zu reinigende Gas mittels eines in dem durchströmten Rohr oder Kamin angeordneten Schaufelrads mit feststehenden Schaufeln mit einem Drall beaufschlagt und hierdurch sowohl in Umfangsrichtung als auch zentrifugal beschleunigt wird. Die Feststoff- oder FlUssigkeitsteilchen treten am Umfang des Gasstroms durch die perforierte Wandung eines dem durchströmten Rohr angepaßten Einsatzes hindurch nach außen und sammeln sich in der durch die Wandung des durchströmten Rohrs und die Wand des perforierten Ein-

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¹ satzes gebildeten Ringraums. Von hier werden die abge-

! schiedenen Teilchen abgezogen, Tn Strömungsrichtung hinter

! dem Schaufelrad ist in dem vorgeschlagenen Abscheider eine

Querschnittsverengung, z.B. in Form eines KegelsLumpfs '

5 angeordnet. Durch diese in Strömungsrichtung fortschreiten- ,

j de Querschnittsverengung wird die Abscheidung insbesondere

j feiner Teilchen begünstigt. Eine solche Vorrichtung ist Ge-

' genstand von et Λ.?/.. (tftg P 25 1} 991.7).

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^: Es wurde nun überraschenderweise gefunden, daß eine wirksame 'ίο Abscheidung von festen und flüssigen Teilchen aus strömenden Gasen mit einer Vorrichtung erzielt werden kann, die aus _; einer Zylindertrommel besteht, deren Durchmesser etwas i größer als der Durchmesser d des durchströmten Pohres, vor-I zugsweise etwa 1,1 bis 1,5 x d, insbesondere 1,1 bis 1,3 χ d ;15 ist, die an ihrer dem anströmenden Gas zugekehrten Stirnsei-i j te einen rohrförmigen Einsatz des Durchmessers d aufweist, i I in dem ein Schaufelrad mit feststehenden Schaufeln angeord- ' j net ist,und die an ihrer anderen Stirnseite, dem Austritts- ; ¹ ende, ebenfalls einen rohrförmigen Einsatz vom Durchmesser 2o d aufweist, (d als Durchmesser des Rohres, in dem das zu ! reinigende Gas zum Abscheider hin und von diesem weg trans- ; j portiert wird, also der Durchmesser des Gasstroms, wird

j zweckmäßig als Bezugsgröße für die Abmessungen des Aoschei- ; ders verwendet.¹}

25 Der erfindungsgemäße Abscheider ist zwar in seinem Platzbe-

! darf geringfügig größer als der bereits vorgeschlagene Abscheider, jedoch inner noch so kompakt genug, daß er ohne Schwierigkeiten beispielsweise in Rohrleitungen eingebaut werden kann. Vorteilhaft 1st der Wegfall von Einbauten wie

^o dem Einsatz mit perforierten Geitenwandungen bei der vorgeschlagenen Vorrichtung, sowie Vorrichtungen zur Verringerung des Strömungsquerschnitts Innerhalb des Abischeiders. Damit

I 1st der erfindungsgemäße Abscheider bei gleicher Trennwirksamkeit apparativ einfacher aufgebaut.

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j Wesentlich für die Erzielung einer guten Trennwirkung ist '< neben dem Verhältnis des Durchmessers des Abscheiders zum Durchmesser der Rohrströmung (vorteilhaft liegt dieses Verhältnis zwischen etwa 1,1 : 1 bis 1,3 : I)* daß der Rohreinsatz am Austrittsende der Zylindertrommel um ein bestimm· tes Ausmaß, und zwar um nicht mehr als bis 1/5 d (d ist wieder der Durchmesser des durchströmten Rohres), in das Innere der Abscheidertrommel hineinragt. Wird die Eintauchtiefe größer als etwa 1/5 d, so wird Flüssigkeit mitgerissen und keine vollständige Abscheidung erreicht.

Auch der in der anderen Stirnseite, dem Anströmende, angeordnete Rohreinsatz muß um einen geringen Betrag in das Trommelinnere hineinragen. Hier reicht jedoch ein geringerer Überstand von mindestens etwa 1/20 d, um das Heraus- | [15 schlagen von Flüssigkeit aus dem Einsatz zu verhindern. Für! praktische Zwecke beträgt der überstand etwa 1/20 bis 2/5 d«

Im Hinblick auf möglichst kompakte Bauweise wird erfindungs4 gemäß eine möglichst geringe Bauhöhe des Abscheiders angestrebt. Bei den üblichen Strömungsgeschwindigkeiten im Bereich von etwa 5 bis 20 m/Sekunde ist erfindungsgemäB das ■ |2o Verhältnis von Bauhöhe oder Länge des Abscheiders zum Durch-j messer d der Rohrströmung nicht größer als etwa 3*1· j

, Die rohrförmigen Einsätze an den Stirnseiten der Abscheider-· ! trommel sind zweckmäßig eingeschweißt, also mit der Zylindertrommel fest verbunden. :

Abgeschiedene Flüssigkeit oder Feststoffe werden durch einen Stutzen abgezogen, der bei senkrechtem Einbau des Abscheiders entweder senkrecht im anströmseltigen Boden der Abscheidertrornmel nahe Ihrem Umfang oder waagerecht im Umfang der

, Trommel nahe dem anströmseitigen Boden angeordnet ist. Senk-

' rechter und waagerechter Auslaßstutzen sind gleichermaßen ge-

pjo eignet.

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Bei waagerechtem Einbau des Abscheiders weist die Ab-

Scheidertrommel vorteilhaft eine Sammelwanne für Kon- j

densat oder abgeschiedene Feststoffe auf, die wenigstens \

über einen Teil der Länge der Abscheidertrommel verläuft. ι

Die geometrische Form des Sammelbehälters ist beliebig. Es j

kann sich dabei um einen trapezförmigen Kasten handeln, der |

i zweckmäßig an den Trommelmantel angeschweißt ist,oder der j Sammelbehälter kann durch ein halbkreisförmig zusammengebo- j genes Blech gebildet werden, das an den zusammengebogenen ! Längskanten mit den Trommelmantel fest verbunden ist. Bei j dieser Ausführungsform für waagerechten Einbau 1st der Aus- , laßstutzen im Sammelbehälter, und zwar möglichst nahe am j Gasaustritt, angeordnet, um eine möglichst vollständige Ab- j scheidung zu erreichen.

Der in der dem anströmenden Gas zugekehrten Stirnseite der Abscheidertrommel angeordnete Rohreinsatz weist ein fest- | stehendes Schaufelrad mit feststehenden Leitschaufeln senk- j

recht zur Strömungsrichtung auf. Das Schaufelrad ist mit dem j Einsatzrohr des Durchmessers d zweckmäßig fest verbunden. ]2o Am einfachsten werden hierzu die Enden der Schaufeln mit der.

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j Wandung des Einsatzes verschweißt. Ebensogut kann das Schau-j felrad aber auch durch Streben, die von seiner Achse zur Wan| dung des Einsatzes verlaufen, gehalten werden. Das Schaufel-¹ rad besteht in bekannter Weise aus einem zylindrischen Kern, an dem die einzelnen Schaufeln befestigt sind.

Zur Beschleunigung und Umlenkung des eintretenden Gasstroms wird bevorzugt vor dem Schaufelrad ein Strömungskegel angeordnet, der an den Kern des Schaufelrads angeschraubt oder angeschweißt ist. Die Lage des Schaufelrads innerhalb des jj5o rohrförmigen Einsatzes kann innerhalb gewisser Grenzen va- j j riieren, jedoch bildet zweckmäßig das Schaufelrad zugleich : den Boden des Einsatzes. '

Der erfindungsgemäße Abscheider kann aus beliebigem, dem je- '. welligen Anwendungszweck angepaßtem Material, wie Kunststoff,

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! einfachem Stahl oder korrosionsfestem Stahl, bestehen. Die in den Stirnseiten angeordneten rohrförmigen Einsätze weisen zweckmäßige Flansche zum Einbau des Absche^ers in die ent- ι

• sprechenden Rohrleitungen auf. i

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! 5 Die Erfindung wird anhand eines in der Zeichnung schematisch j

; dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigt j

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j Figur 1 eine Seitenansicht einer Ausführungsform des erfin- j ι dungsgemäßen Abscheiders für senkrechten Einbau. '

' Figur 2 in Seitenansicht eine andere Ausführungsform des erllo findungsgemäßen Abscheiders für waagerechten Einbau mit einer j Sammelwanne für abgeschiedene Flüssigkeiten oder Feststoffe.

! Figur 3 eine Ansicht in Richtung des Pfeiles 3 auf den Ab- ! scheider von Figur 2.

Figur k in Seitenansicht einen Abscheid^ergemäß früherem hlag der Anmelderin nach Ba· P 25 IJ 991.7) zum Vergleich.

|15 Vorschlag der Anmelderin nach J-

I In Figur 1 tritt der Gasstrom durch das Leitrad ("J) mit fest-I stehenden Leitschaufeln (4) in den rohrförmigen E'nsatz (21, i von hier aus weiter in das Innere der Zylindertrom.T.el (1) |2o des Abscheiders. Der rohrförmige Einsatz ('<>) v/eist den gleii chen Durahmesser d wie das (nicht gezeichnete) Gaszufuhrrohr auf, das an das Ende des rohrförmigen Einsatzes angeflanscht wird. Der rohrförmige Einsatz (2) schließt nicht mit dem Bc- _; den (5) der Zylindertrommel (1) ab, sondern ragt etwas in 25 das Innere hinein. Durch die feststehenden Schaufeln erhalt das eintretende Gas einen Drall und wird sowohl in zentrifugaler Richtung als auch in Umfangsrichtung beschleunigt. Die

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im Gas enthaltenen PlUsslgkeits- oder Feststoffteilchen worden nach außen an di^ Wand der Trommel (I^ geschleudert und bilden dort einen umlaufenden Wulst (6). Bei stehender Einbauweise kann die Flüssigkeit, die an der Wand nach unten läuft, durch den Stutzen (7) abgezogen werden. Die obere Kante des Einsatzes (2) dient als Abreißkante; sie ist zweckr mäßig nach außen geneigt und unterstützt die Abscheidung von^! flüssigen oder festen Teilchen an der Peripherie der Trommel; (1). An der anderen Stirnseite der Abscheidetrommel (1) ^! liegt dem Einsatz (2) genau gegenüber ein rohrförmiger Ein- _; satz (8) des Durchmessers d, der maximal bis zu etwa 1/5 d in das Innere der Trommel (1) hineinragt. Zweckmäßig trägt der Einsatz (8) am Gasaustrittsende einen Flansch zwecks Einbau in eine Rohrleitung. '.

Figur 2 zeigt eine Ausführungsform eines Abscheiders für i waagerechten Einbau, der zusätzlich einen Sammelbehälter (9) für abgeschiedene Flüssigkeiten oder Feststoffe aufweist. Der Sammelbehälter hat im gezeichneten Fall die Form eines Halbzylinders. Der Abzugstutzen (7) ist im Zylindermantel möglichst nahe am Gasaustritt angeordnet.

Figur 4 zeigt eine früher vorgeschlagene Abscheidevorrichtung gemäß P^ent .. . PA. (Pfitent^nnoldung P 25 IJ 991.7). Durch die Schaufeln (4'¹ des Schaufelrads (3^N wird dem einströmenden Gas ein Drall erteilt. Die mitgeführten Feststoff-' oder Flüssigkeitsteilchen, insbesondere die gröberen Teilchen, treten durch Perforationen des Einsatzes (1) in den Ringraum (7) und sammeln sich dort. Sie können vom Boden des Ringraums durch eine nicht gezeichnete Leitung abgezogen und gegebenenfalls zurückgeführt werden. Durch die kegel-

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stumpfförmige Quersohnlttsverengung (5^ wird das Gas nach dem Verlassen des Schaufelrads axial beschleunigt und tritt ! durch den Spalt (8) aus. Hlordurch wird die Abscheidung Insbesondere feinerer Teilchen verbessert.

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Claims

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•Ratowate^nsprüche

1) Vorrichtung zum Abtrennen von festen und flüssigen Teilchen aus strömenden Gasen, bestehend aus einer Zylinder-

I trommel (1) mit öffnungen in den beiden Stirnseiten für

Gasein- und -austritt, dadurch gekennzeichnet, daß der 5 Durchmesser der Zylindertrommel etwas größer als der j Durchmesser d des zu reinigenden Gasstroms ist und vor-I zugsweise etwa 1,1-bis 1,5-, insbesondere das 1,1- bis

1,3-fache dieses Durchmessers d beträgt, wobei der Gaseinlaß an der dem anströmenden Gas zugekehrten Stirnseite

Io der Trommel (1) durch einen rohrförmigen Einsatz (2) des Durchmessers d gebildet wird, der in das Innere der Trommel (1) hineinragt und in dem ein Schaufelrad (j>) mit feststehenden Schaufeln (4) angeordnet ist, während der Gasaustritt an der anderen Stirnseite der Trommel (1)

L 5 ebenfalls als rohrförmiger Einsatz (8) des Durchmessers d gebildet ist, der maximal bis zu etwa 1/5 d in das Innere der Trommel (1) hineinragt.

2) Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß

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bei waagerechtem Einbau zusätzlich ein Sammelbehälter <9) j 2o für abgeschiedene Flüssigkeiten oder Peststoffe vorgesehen! \ ist. ^:

! 3) Vorrichtung nach Ansprüchen 1 bis 2, dadurch gekennzeich- \ i net, daß die Oberkante des in die Trommel (1) ragenden i Einsatzes (2) nach außen vorspringt.

25 4) Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch ge-I kennzeichnet, daß der rohrförmige Einsatz 2 um etwa 1/20 bis 2/5 d in das Innere der Zylindertrommel (1) hineinragt.

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