DE887446C

DE887446C - Fliehkraftabscheider fuer Staub und sonstige Fremdkoerper aus Gasen oder Fluessigkeiten

Info

Publication number: DE887446C
Application number: DEA13179A
Authority: DE
Inventors: Herbert Dr-Ing Baer; Georg Friedrich
Original assignee: A HERING AG
Current assignee: A HERING AG
Priority date: 1951-04-12
Filing date: 1951-04-12
Publication date: 1953-08-24

Description

Fliehkraftabscheider für Staub und sonstige Fremdkörper aus Gasen oder Flüssigkeiten Bei den bisher bekannten Fliehkraftabscheidern (Zyklonen) wird der Staub allein durch die Fliehkraft abgeschieden. Um einen hohen Abscheidungsgrad zu erhalten, muß also die die Fliehkraft erzeugende Zentrifugalbeschleunigung möglichst groß sein. Dies bedingt sehr hohe Umlaufgeschwindigkeiten des Trägergases im Zyklon, wenn der Durchmesser des letzteren nicht zu klein werden soll. Bei einem Zyklon mit kleinem Durchmesser ist aber das Verhältnis von Inhalt zu Wandfläche ungünstig, so daß trotz der hohen Drehzahl die Abscheidung, besonders bei leichten und feinen Staubarten, ungenügend bleibt.
Dies gilt auch für die Abscheidung von feinverteiltem Schlamm aus Trägerflüssigkeiten in Hydrozyklonen.
Durch die Erfindung wird unter Benutzung des allgemein bekannten Prinzips der Fliehkraftabscheidung eine neuartige Anordnung vorgeschlagen, die sich von den bekannten feststehenden Fliehkraftabscheidern (Zyklonen), die in vielfältigen Bauarten vorbekannt sind, wesentlich unterscheidet.
In beiden vorgenannten Fällen kann nämlich der Abscheidegrad wesentlich verbessert werden, wenn man einen an sich bekannten Fliehkraftabscheider verwendet, der sich gleichzeitig um eine im Raum feststehende Achse dreht, wobei das Trägergas bzw. die Trägerflüssigkeit und der Abscheider gleichen Drehsinn aufweisen. Bei einem derartigen System tritt nämlich an jedem Staubteilchen eine Coriolisbeschleunigung auf, die, da sie gegen die Relativgeschwindigkeit des Staubteilchens um go" im Sinne der Winkelgeschwindigkeit des gesamten Systems verdreht wirkt, die Relativbeschleunigung additiv verstärkt.
In der Zeichnung sind Ausführungsformen des Erfindungsgegenstandes schematisch dargestellt. Dabei ist der Weg des Staubgases bzw. der Aufschlämmung durch einen schwarzweißen Pfeil angezeigt, der des Staubes durch einen schwarzen und der des Reingases bzw. der entschlammten Flüssigkeit durch einen weißen.
Abb. I ist ein Querschnitt nach der Linie I-I durch einen umlaufenden Zyklon nach Abb. 2; Abb. 2 ist eine Seitenansicht dieses Zyklons; Abb. 3 ist ein Längsschnitt durch einen Teil eines Zyklons anderer Bauart; Abb. 4 zeigt einen Längsschnitt durch einen Teil einer weiteren Ausführungsform; Abb. 5 stellt als Einzelheit die Ausbildung der Niederschlags- und Austragsschaufeln im Querschnitt durch den Zyklon nach Abb. 4 dar.
Aus Abb. I ist ersichtlich, daß sich der Fliehkraftabscheider a mit der Winkelgeschwindigkeit w um die zur Zeichnungsebene senkrecht stehende feste Achse 0 dreht. Ein im Abscheider befindliches Staubteilchen S weist dabei die Geschwindigkeitskomponenten V rel (Relativgeschwindigkeit) und v5 (Systemgeschwindigkeit) auf, die sich zur resultierenden Absolutgeschwindigkeit va zusammensetzen. Die auf das Staubteilchen S einwirkenden Beschleunigungen. b (Absolutbeschleunigung), bs (Systembeschleunigung) und be (Coriolisbeschleunigung) setzen sich zu einer Relativbeschleunigung zusammen, deren Größe und Richtung sich aus der Vektorengleichung ergibt: brei ba - bs - be Da die Coriolisbeschleunigung be (deren absoluter Betrag gleich 2 Vrei m CO ist) gegen Vrei um 90" im Sinne von rn verdreht auftritt, verstärkt sie den Abscheidegrad eines derartigen Abscheiders ganz wesentlich.
Wie aus Abb. 2 hervorgeht, tritt das zu reinigende Medium durch den tangentialen Einlaß b in den Abscheider, in welchem es mit der Relativgeschwindigkeit Vrel umläuft. Das gereinigte Medium tritt durch den Stutzen c, der abgeschiedene Staub durch den Auslaß d aus.
Abb. 3 zeigt eine andere Ausführungsform eines Abscheiders, gemäß der Erfindung. Das zu reinigende Gas tritt durch das Rohr b' und durch den Einlaß b in den umlaufenden Abscheider a ein. Durch den Auslaß d tritt der abgeschiedene Staub in den Raum g aus, aus dem er unten abgelassen werden kann, während ein Gebläse e das Reingas nach dem Gehäuse absaugt.
Bei der Ausführungsform nach Abb. 4 ist der Abscheider a am äußeren Ende der Laufschaufeln eines Gebläses angeordnet. Hier wird die Staubabscheidung noch durch die Abscheidung auf den Schaufeln e' des Gebläses e unterstützt. Das Reingas tritt durch das Innenrohr c in den Reingasraum f aus, und der am Auslaß d austretende Staub gelangt in den Staubraum g.
Die Abscheider gemäß der Erfindung sind außer für den trockenen und nassen Betrieb auch für den feuchten (als Gaswäscher) brauchbar. Bekanntlich ist das Gebiet der Staubwäscher, soweit es sich dabei nicht um Desintegratoren handelt, seit längeren Jahren verlassen worden, weil die Benetzung von Staubteilchen mit Flüssigkeiten grundsätzliche Schwierigkeiten bereitet. Diese Schwierigkeiten können bei Anwendung eines Fliehkraftabscheiders gemäß der Erfindung ohne weiteres überwunden werden, wenn das Netzmittel in den eintretenden Staubgasstrom mittels Düsen oder anderer auf diesem Gebiet bekannter Zerstäuber hineingespritzt wird.
Bei trockenem, feuchtem und nassem Betrieb richten sich die Durchsatzmengen und die Umlaufgeschwindigkeiten nach den physikalischen Daten des Trägerstoffes und der aus ihm abzuscheidenden Verunreinigungen.
Der neue Fliehkraftabscheider kann auch als Zentrifuge (Flüssigkeitsabscheider) dienen, wobei sich besonders die Ausführungsformen nach Abb. 4 und 5 eignen. In solchen Fällen können selbst dickere, leicht pastenförmige Aufschlämmungen getrennt werden.
Ein wesentlicher Vorzug des Fliehkraftabscheiders gemäß der Erfindung besteht in der verhältnismäßig niedrigen Drehzahl.
Es sind schon Fliehkraftabscheider für Staub oder ähnliche Stoffe aus Gasen oder Flüssigkeiten bekannt, bei denen der Lufteintritt über die gesamte Seite der Schaufel erfolgt, wenn man die Tüten bei dieser Bauart als Schaufeln ansehen kann. Im Gegensatz zu dieser vorbekannten Bauart handelt es sich jedoch bei dem Gegenstand der Erfindung um ein Lüfterrad, an dessen Schaufelende ein regulärer Zyklon angeordnet ist, der mit dem Schaufelrad als Ganzes rotiert. Der Austritt der Reinluft aus diesem Zyklon erfolgt wie bei den üblichen stillstehenden bekannten Zyklonen durch ein Reingasaustrittsrohr, während der Staub durch die Einwirkung der Zentrifugalkraft in einen Staubsammelraum übergeführt wird. Die Unterschiede des Gegenstandes der Erfindung zu der vorgenannten bekannten Konstruktion sind so eindeutig, daß sich ein näheres Eingehen hierauf erübrigt. Bei der bekannten Ausführungsform wirkt lediglich die Zentrifugalkraft, während die Corioliskraft nicht auftritt. Des weiteren bestehen wesentliche Unterschiede darin, daß beim Erfindungsgegenstand keine konischen Tüten verwendet werden, sondern ein typisches Ventilatorlüfterrad benutzt wird, dessen Schaufelenden tangential in einen Zyklon aufgehen.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: I. Fliehkraftabscheider für Staub und sonstige Fremdkörper aus Gasen oder Flüssigkeiten, dadurch gekennzeichnet, daß ein oder mehrere Zyklone während ihres Betriebes um eine zu ihrer Achse windschiefe oder parallele Achse kreisen, wobei das zu reinigende Medium dem oder den Zyklonen tangential zugeführt wird.
2. Fliehkraftabscheider nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß der oder die Zyklone am äußeren Ende der Laufschaufeln einer Schleuderpumpe oder eines Gebläses angeordnet sind.
3. Fliehkraftabscheider nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Laufschaufeln eine stetige Krümmung und einen stetigen Übergang in den oder die Zyklone aufweisen.

Angezogene Druckschrift: Deutsche Patentschrift Nr. 721 539.