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Gaswaschgerät
Die Erfindung bezieht sich auf Luftwaschgeräte zur Reinigung
von Luft und anderen Gasen und insbesondere auf solche Geräte, in denen das zu behandelnde
Gas auf- oder abwärts strömt zwischen einer Reihe von schräg abwärts gerichteten,
übereinander angeordneten Waschblechen, die von gegenüberliegenden Wänden eines
Gehäuses nach innen verlaufen und die mit einer Waschflüssigkeit berieselt werden,
so daß das Gas durch die von den Waschblechen ablaufende Flüssigkeit strömen muß,
wobei die in ihm enthaltenen festen Teilchen ausgeschieden werden.
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Die bekannten Einrichtungen dieser Art arbeiten meist in der Weise,
daß das Wasser von der unteren Kante der Waschbleche in Form von Tropfen und einzelnen
Luftfäden senkrecht nach unten abströmt. Infolgedessen kann ein verhältnismäßig
großer Teil der Gase seinen Weg zwischen den Wasserfäden finden und unbenetzt bleiben.
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Bei anderen Einrichtungen dieser Art wird das Wasser durch den Luftstrom
in der gleichen Bewegungsrichtung mitgerissen, wozu außergewöhnlich hohe Geschwindigkeiten
und damit hoher Kraftbedarf erforderlich sind. Abgesehen davon können die bereits
abgeschiedenen Staubteilchen wieder in den Gasstrom zurückgelangen.
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Wieder andere Einrichtungen sind bekannt, bei denen zusätzlich rotierende
Verteilungsorgane verwendet werden, die jedoch das Gerät nicht unwesentlich komplizieren.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Luftwaschgerät einfachster
Bauart und mit besonders gutem Entstaubungsgrad zu schaffen.
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Die Mittel zur Erreichung dieses Zweckes bestehen zunächst in der
Anordnung einer Anzahl von parallelen dünnen Blechstreifen, die hochkantig auf der
oberen Fläche der an sich bekannten, schräg abwärts gerichteten Waschbleche in verhältnis-
mäßig
kleinen Zwischenräumen angebracht sind, im wesentlichen parallel zu der Richtung
verlaufen, in der die Waschflüssigkeit normalerweise strömt, und in geringem Abstand
von der Unterkante des oder der Waschbleche enden.
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Für die Zuführung der Waschflüssigkeit sind oberhalb eines jeden
Waschbleches bzw. oberhalb der durch die Blechstreifen gebildeten Kanäle Rohre mit
Austrittsöffnungen oder Düsen vorgesehen.
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Die Waschflüssigkeit wird über den Waschblechen so zugeführt, daß
eine gleichmäßige Verteilung der Flüssigkeit in die Kanäle zwischen den Blechstreifen
erfolgt. Es ist wesentlich, daß jede Öffnung oder Düse des Wasserzuführungsrohres
einen vollen Strahl der Flüssigkeit in jede der durch die Streifen gebildeten Kanäle
abgibt.
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Der Durchmesser der Anstrittsöffnungen oder Düsen ist vorzugsweise
mindestens gleich einem Viertel der Breite des Kanals zu wählen.
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Die Wasserzuführungsrohre können entweder nur über dem höchsten Waschblech
angeordnet werden oder über dem höchsten und mindestens über einem oder mehreren
tiefer gelegenen Waschblechen.
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Es ist ein weiteres Merkmal der Erfindung, daß der unterste Teil
der Waschbleche, der keine Kanalführung aufweist. muldenförmig aufwärts gebogen
ist.
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Auf diese Weise wird erreicht, daß die Flüssigkeitsschicht, die über
die untere Kante der Waschbleche hinwegströmt, eine gekrümmte, in der Hauptsache
horizontale Bahn aufweist. Die senkrechten Abstände zwischen den Waschblechen sind
so zu wählen, daß die von dem höheren Waschblech abströmende Flüssigkeit das niedere
Waschblech erreicht, solange ihre Strömung noch eine waagerechte Komponente besitzt.
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Im allgemeinen kann das Gehäuse, das die Waschbleche enthält, mit
einem Wasserbehälter am unteren Teil versehen werden und das unterste Waschblech
am tiefliegenden Ende mit einem senkrechten Prallblech verbunden werden, das in
die Flüssigkeit des Behälters eintaucht. Dieses Prallblech ist über die volle Breite
des Gehäuses angeordnet, so daß das zu reinigende Gas, wenn es in die vom untersten
Waschblech und dem Prallblech gebildete Vorkammer eintritt, durch die Flüssigkeit
im Wasserbehälter hindurchtreten muß, bevor es den Zickzackweg zwischen den Waschblechen
antreten kann. Die Wasser oder Flüssigkeitsdecke, die nach Verlassen des untersten
Waschhleches geformt wird, erreicht die gegenüberliegende Seite des Gehäuses oberhalb
des Wasserspiegels im Behälter.
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Die Waschflüssigkeit kann entweder zwischen dem Behälter und den
Wasserzuführungsrohren vermittels einer Pumpe in Umlauf gesetzt werden oder dauernd
von einer äußeren Stelle zufließen und durch einen Abfluß oder Überlauf abströmen.
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Um die Feuchtigkeit der austretenden Gase zu verringern, können Tropfenabscheider
oder Raschig ringe vor dem Auslaß vorgesehen werden.
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Bei Vereinigung des Luftwaschgerätes mit einem Zyklon bekannter Bauart
kann außer dem zum Gerät gehörigen Wasserbehälter ein besonderer Sammelbehälter
vorgesehen werden, der zwecksmäßig zu ebener Erde steht und dem die mit dem niedergeschlagenen
Staub vermengte Flüssigkeit von dem Wasserbehälter durch Abfluß oder Überlauf zuströmt,
um dann den Staub am Boden abzusetzen.
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Das geklärte Wasser wird dem Luftwaschgerät durch eine Pumpe wieder
zugeführt.
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Weitere Kennzeichen und Merkmale des erfindungsgemäßen Gerätes ergeben
sich aus der nachstehenden Beschreibung, in der einige Ausführungsbeispiele mit
Bezug auf die Zeichnung näher erläutert sind.
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Abb. 1 ist ein senkrechter Schnitt durch eine Ausführungsform des
Gaswaschgerätes nach der Erfindung, und zwar nach der Linie I-I der Abb. 2 Abb.
2 ist ein Schnitt nach der Linie II-II durch das in Abb. 1 veranschaulichte Gerät,
wobei einige Teile weggelassen sind; Abb. 3 veranschaulicht in schematischer Darstellung
eine weitere Ausführungsform des Gaswaschgerätes nach der Erfindung, in der die
allgemeine Bewegungsrichtung erst die Aufwärts-und dann die Abwärtsbewegung ist;
Abb. 4 ist eine dritte Ausführungsform, in der das Gerät mit einem an sich bekannten
Zyklon kombiniert ist.
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Das Luftwaschgerät gemäß Abb. I und 2 besteht aus einem Gehäuse I
mit einem Wasserbehälter 2 am unteren Ende, dessen normaler Wasserspiegel bei 3
angedeutet ist. Das Überlaufrohr 4 dient zur Aufrechterhaltung des Wasserspiegels.
Im Gehäuse I sind eine Reihe von Waschblechen 5 schräg angeordnet, die von zwei
gegenüberliegenden Wänden des Gehäuses abwärts nach der Mitte zu verlaufen. Wie
Abb. 1 zeigt, überschneiden die Waschbleche der einen Seite mit ihrer untersten
Kante die darüber- oder darunterliegenden der anderen Seite. Sie sind nicht alle
von gleicher Länge.
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Jedes Waschblech 5 besteht aus einer ebenen Blechplatte und einem
unteren, aufwärts gekrümmten Teil, der einen flachen - Trog bildet, dessen untere
Kante im wesentlichen in derselben waagerechten Ebene liegt wie die Linie, bei der
der ebene Teil des Waschbleches in den gekrümmten übergeht. An der oberen Fläche
jedes Waschbleches ist eine Anzahl sehr dünner Blechstreifen 6 hochkantig in verhältnismäßig
schmalen Zwischenräumen angebracht, während oberhalb der Wasch bleche Wasserzuführungsrohre
7 für die Berieselung vorgesehen sind. Die Streifen 6 reichen mit ihrem unteren
Teil nur bis zum Ende des ebenen Teiles des Waschbleches 5, wie aus Abb. I hervorgeht.
Jedes Wasserzuführungsrohr 7 besitzt eine Anzahl von Austrittsöffnungen 7a die über
der Mitte der Breite der durch die Blechstreifen 6 gebildeten Kanäle angeordnet
sind.
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Diese Austrittsöffnungen liefern einen geschlossenen, senkrecht abwärts
auf den Boden des Kanals gerichteten Flüssigkeitsstrom.
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Die Flüssigkeitsmenge ist so bemessen, daß sie sich über die volle
Breite des Kanals ausdehnt, bevor sein unteres Ende erreicht ist, wie in Abb. 2
angedeutet.
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Die Wassermenge, die einem nächsttieferen Waschblech von einem höheren
zugeführt wird, erhöht sich, je mehr sich die Flüssigkeit dem untersten Waschblech
nähert, so daß das im Gegenstrom aufsteigende Gas die dichteste Wasserdecke zu durchströmen
hat, wenn es noch eine verhältnismäßig große Staubmenge enthält.
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Das zu reinigende Gas wird dem Gehäuse I durch das abwärts gerichtete
Eintritts rohr 8 zugeführt, nimmt einen Kurs, wie er durch die Pfeile in Abb. I,
3 und 4 angedeutet i.st, und verläßt das Gehäuse durch den Austritt II.
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Infolge des in die Flüssigkeit eintauchenden Prallbleches g hat das
eintretende Gas zunächst die Flüssigkeit in dem Wasserbehälter 2 zu durchdringen.
Nach Auftauchen aus der Flüssigkeit auf der anderen Seite des Prallbleches strömt
das Gas aufwärts im Zickzackkurs zwischen den Waschblechen 5. Bevor das Gas das
Gehäuse verläßt, durchströmt es noch einen Tropfenfänger, bestehend aus Zickzackblechen
oder Raschigringen, wie bei 10 angedeutet.
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Während des Betriebes des Luftwaschgerätes treffen die durch die
Austrittsöffnungen 7a geführten Flüssigkeitsstrahlen den Boden der durch die Blechstreifen
gebildeten Kanäle und breiten sich kurz darauf über die volle Breite der Kanäle
aus, wobei sie eine Flüssigkeitsschicht von beträchtlicher Dicke bilden, bevor sie
an dem unteren Ende der Kanäle anlangen. Unmittelbar nach Erreichen der unteren
Kanten der Blechstreifen vereinigen sich die verschiedenen nur wenig getrennten
Flüssigkeitsschichten miteinander und formen eine zusammenhängende Flüssigkeitsdecke,
die durch den Trog 5a dem freien Ende des Waschbleches zuströmt. Da dieser Trog
bestrebt ist, sich mit Flüssigkeit zu füllen, bewegt sich die Wasserdecke über ihn
hinweg und bildet eine leicht aufwärts gekrümmte zusammenhängende Flüssigkeitshrücke,
wie punktiert in Abb. I und 3 angedeutet ist. Vermittels Stutzen 12 und Filter 13
kann die Flüssigkeit zum Luftwaschgerät in Umlauf zurückgepumpt werden.
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Die senkrechten Zwischenräume zwischen den Waschblechen 5 sind so
gewählt, daß die Flüssigkeitsdecke das nächstniedrigere Waschblech erreicht, solange
ihre Strömung noch eine waagerechte Komponente aufweist. Infolgedessen erstrecken
sich die Flüssigkeitsded<en von der unteren Kante des einen Waschbleches zu dem
geneigten Teil des nächstniederen in einer allgemein waagerechten Strömungsrichtung,
d. h. im wesentlichen senkrecht zu der Richtung des strömenden Gases.
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Bei der Ausführung nach Abb. 3 ist der Waschraum durch eine Trennwand
20 derart in zwei Räume unterteilt, daß der Gasstrom erst aufwärts und nach Umlenkung
um I800 abwärts geleitet wird, um schließlich im unteren Teil des Gehäuses durch
Tropfenfänger 10 und Auslaß II auszutreten.
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Die Anordnung der Waschbleche entspricht der in Abb. I und 2. Um zu
vermeiden, daß die Flüssigkeit mit dem Gas austritt oder mitgerissen wird, ist eine
besondere Wand 14 vorgesehen, durch die die Flüssigkeit der untersten Wasserdecke
vor dem Auslaß 1 1 unmittelbar dem Behälter 2 zugeführt wird.
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Das Waschgerät gemäß Abb. 4 ist mit einem Zyklon bekannter Bauart
zusammengebaut. Die obere Decke des Zyklons dient als Boden des Wasserbehälters
2 des Gerätes. Das Gasaustrittsrohr I6 des Zyklons ist durch die Platte 15 geteilt
und leitet die Abgase des Zyklons mit den etwa noch darin befindlichen Verunreinigungen
durch je ein Luftwaschgerät der vorher beschriebenen Art zu beiden Seiten der Platte
15 gleichzeitig hindurch, bis sie sich kurz vor dem Auslaß 1 1 wieder vereinigen
und nach Durchströmen des Tropfenfänger 10 austreten. Durch die Entwässerungsrohre
in und Überläufe 17 kann die Flüssigkeit einem zu ebener Erde stehenden Sammelbehälter
zugeleitet werden, von dem es nach Filterung wieder dem Rohrsystem des Luftwaschgerätes
durch eine Pumpe zufließt. Das Luftwaschgerät dient in diesem Falle dazu, die feineren
Staub-oder sonstigen festen Teilchen, die der Zyklon nicht abgeschieden hat, auszuwaschen
und niederzuschlagen. Die Umgehungsklappe 19 dient dazu, das Luftwaschgerät im Notfall
auszuschalten und die Abgase des Zyklons unmittelbar, d. h. ohne Verwendung des
Waschgerätes, der Atmosphäre zuzuführen.
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PAT£NTANSPRÜCnL: I. Gaswaschgerät zur Reinigung von Luft und Gasen
mittels einer Waschflüssigkeit im Gegenstrom, welches nur mit feststehenden Einbauten,
unter anderem einem oder mehreren schräg abwärts gerichteten Waschblechen, versehen
ist, gekennzeichnet durch eine Mehrzahl von schwachen Blechstreifen (6), die mit
ihren Kanten auf den Oberflächen der Waschbleche (5) stehen und im wesentlichen
parallel zu der Richtung verlaufen, in der die Waschflüssigkeit normalerweise läuft,
und die in einem geringen Abstand von der Unterkante (5a) des oder der Waschbleche
enden, wobei für die Zuführung der Waschflüssigkeit - oberhalb eines jeden Waschbleches
bzw. oberhalb der durch die Blechstreifen gebildeten Kanäle in erheblichem Abstand
vom Ende des Waschbleches Rohre (7) mit Austrittsöffnungen (7a) angeordnet sind,
deren Querschnitte ausreichend groß sind, um mindestens die aufwärts gebogene muldenförmige
Unterkante (5a) des Waschbleches vollständig mit dem Flüssigkeitsstrom zu bedecken.