WO1999010085A1

WO1999010085A1 - Reinigungseinrichtung zur abscheidung gas- oder partikelförmiger inhaltsstoffe aus gasströmen

Info

Publication number: WO1999010085A1
Application number: PCT/EP1998/005253
Authority: WO
Inventors: Dieter Wurz; Lothar Bendig; Jürgen Speier
Original assignee: Lechler Gmbh + Co. Kg
Priority date: 1997-08-23
Filing date: 1998-08-19
Publication date: 1999-03-04
Also published as: JP2001511705A; DE19758526B4; DE19758526A1; US6322617B1

Abstract

Reinigungseinrichtung zur Abscheidung gas- oder partikelförmiger Inhaltsstoffe und Drallsprühdüse für dieselbe. Drallsprühdüsen, wie sie beispielsweise für Gaswäscher eingesetzt werden, zwingen der zu reinigenden Gasströmung über Impulsaustausch einen Drall auf, der zu einer ungleichen Strömungsverteilung und damit zu einem schlechten Reinigungswirkungsgrad führt. Es wird vorgeschlagen, Drallsprühdüsen entweder so anzuordnen, daß durch benachbarte Sprühdüsen, die unterschiedlichen Drall haben, der Drall kompensiert wird, oder daß Doppeldrallsprühdüsen vorgesehen werden, die entgegengesetzt gerichtete Sprühstrahlen unterschiedlichen Dralls erzeugen, so daß sie selbst schon drallkompensierend sind. Verwendung für Gaswäscher, insbesondere für Rauchgasreinigungsanlagen.

Description

Reinigungseinrichtung zur Abscheidung gas- oder partikelförmiger Inhaltsstoffe aus Gasströmen

Die Erfindung betrifft eine Reinigungseinrichtung zur Abscheidung gas- oder partikelförmiger Inhaltsstoffe aus Gasströmen mit einer Vielzahl von Drallsprühdüsen zum Einbringen und Verteilen einer Waschflüssigkeit in dem Gasstrom.

Zur Abscheidung gas- oder partikelförmiger Inhaltsstoffe aus Luft- oder Gasströmen werden sogenannte Gaswäscher eingesetzt, bei denen eine Waschflüssigkeit über eine Vielzahl von Sprühdüsen in den Gasstrom möglichst gleichmäßig verteilt über den Querschnitt eingeführt wird. Solche Gaswäscher, die auch als Düsenwäscher bezeichnet werden, sind in der großtechnischen Ausführung beispielsweise Rauchgasreinigungsanlagen, in denen saure Rauchgasbestandteile wie Schwefeldioxid, Chlor oder Fluorwasserstoff, sowie in geringerem Umfang auch Rauchgasstäube durch Verwendung entsprechender Waschflüssigkeiten abgeschieden werden.

Die in solchen Gaswäschern eingesetzten Düsen werden in der Regel als Dralldüsen ausgeführt. Dem Flüssigkeitsstrom, der durch die Düse austritt, wird dabei in der Düse oder beim Verlassen der Düse ein Drall aufgeprägt, so daß die Flüssig- keitströpfchen neben den Geschwindigkeitskomponenten in axialer und radialer Richtung - wie sie ein Sprühkegel enthält - auch eine Umfangskomponente aufweisen. Diese Drallerzeugung hat sich günstig für den Zerstäubungsprozeß erwiesen, weil damit ein feines Tropfenspektrum, eine Sprühstrahlstabilität und die entsprechende Strahlaufweitung zur Verteilung der Waschflüssigkeit im Gasstrom erreicht wird. Sprühdüsen ähnlicher Art, bei denen ein Drall zur Erzeugung eines kegelförmigen Schleiers vorgesehen ist, sind aus der DE-OS 26 11 387 bekannt, wo ein Zerstäuber für Schlämme beschrieben ist, bei dem die Flüssigkeit tangential in eine kreisförmige Kehle eingeführt und in Gestalt eines kegelförmigen Schleiers aus feinen Tröpfchen mindestens über einen Rand austritt .

Es hat sich gezeigt, daß bei den eingangs genannten Anordnungen mit einer Vielzahl von Drallsprühdüsen Nachteile hinsichtlich einer gleichmäßigen Durchströmung des Wäschers auftreten, die auch die Abscheideleistung beeinträchtigten. Dies ist, insbesondere bei Gaswäschern der Fall, die in der Form großer Rauchgaswäscher im Gegenstromprinzip arbeiten. Bei diesen wird der Gasstrom durch einen seitlichen Gaseintrittsstutzen in einen Führungskanal des Wäschers eingeführt, durchströmt diesen von unten nach oben, wird in einem Gegen- strombereich mit der Waschflüssigkeit aus der Vielzahl gleichmäßig auf dem Querschnitt verteilter Düsen besprüht und tritt dann aus einem seitlich angeordneten oder zentral angeordneten Austrittsstutzen wieder aus. Zwischen den einge- düsten Waschflüssigkeitströpfchen und der Gasströmung findet dabei ein Impulsaustausch statt, der sich in der Hauptsache als Druckverlust bemerkbar macht, den die Strömung bei Durchströmung des Wäschers erleidet. Der gleichsinnige Drall der Sprühdüsen führt aber auch dazu, daß längs der Wände des Wäschers ein in bzw. gegen die Einströmrichtung des Gasstromes gerichteter Impuls auf diese übertragen wird, der wiederum eine großräumige Drehung des Strömungsfeldes des Gasstromes bewirkt . Dies wiederum führt zu einer asymmetrischen Durchströmung des Gaswäschers. Es hat sich gezeigt, daß die Gasströmung vom Eintrittsstutzen aus mit geringem Druckverlust längs der linken Wäscherwand in die linke hintere Ecke vordringen und dort ungenügend abgereinigt und mit relativ hoher Geschwindigkeit aufsteigen kann. Dadurch entsteht eine sehr inhomogene und ausgeprägte asymmetrische Verteilung der Restinhaltsstoffe in der Gasströmung hinter dem Wäscher. Aus der inhomogenen Abscheidung im Wäscher ergibt sich wiederum ein schlechter Wirkungsgrad.

Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, hier Abhilfe durch einfache Maßnahmen zu schaffen.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird bei einer Reinigungseinrichtung der eingangs genannten Art vorgesehen, daß Drallsprühdüsen mit, bezogen auf die Hauptströmungsrichtung des Gasstromes, unterschiedlichen Drallrichtungen zur Kompensation eines Dralles in der Hauptströmung verwendet werden. Durch diese Ausgestaltung gelingt es, daß es durch die Überlagerung der Einzelwirbel der abwechselnd mit Links- oder mit Rechtsdrall angeordneten Drallsprühdüsen zu einer Auslöschung der Drall - komponenten kommt, so daß eine Rückwirkung auf die Gasströmung nicht oder nur in stark abgeschwächter Form erfolgt . Dies wiederum führt zu einer gleichmäßigen Abscheidung und dadurch zu einem höheren Wirkungsgrad, ohne daß zusätzliche kostenaufwendige Maßnahmen ergriffen werden müssen.

In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung bei einer Reinigungseinrichtung mit in Reihen nebeneinander angeordneten Drallsprühdüsen kann vorgesehen werden, daß benachbarte Drallsprühdüsen in jeder Reihe gegensinnige Drallrichtungen aufweisen, so daß auf verhältnismäßig kleinem Raum schon die erwünschte Überlagerung der Einzelwirbel und damit eine insgesamt weitgehend drallbefreite Strömung erreicht wird. Vorteilhaft ist es dabei in Weiterbildung der Erfindung bei einem Gaswäscher mit einem Führungskanal für den Gasstrom, der in Abstand vor den Drallsprühdüsen einen quer in ihn einmündenden Eintrittsstutzen für den Gasstrom hat, wenn die Reihen der Drallsprühdüsen quer zu der Eintrittsrichtung des Gasstromes in dem Führungskanal verlaufen. In Weiterbildung der Erfindung kann bei einem mit einem symmetrisch zu einer durch den Eintrittsstutzen verlaufenden Mittelebene aufgebauten Führungskanal vorgesehen werden, daß die Drallsprühdüsen, die links von der Mittelebene liegen, einen Drall gegensinnig zu dem Drall der spiegelbildlich zu ihnen rechts von der Mittelebene liegenden Drallsprühdüsen aufweisen. Es ist außerdem aber auch möglich, Düsen gleicher Drallrichtung an die Einströmbedingungen in den Wäscher angepaßt zu gruppieren, so daß die Durchstrδmung auch dadurch positiv beeinflußt werden kann. So kann in Weiterbildung der Erfindung beispielsweise die Tangentialkomponente der angrenzend zu den parallel zur Mittelebene verlaufenden Wänden des Führungskanales angeordneten Drallsprühdüsen zu der Seite des Führungskanales hinweisen, die mit dem Eintrittsstutzen versehen ist. Durch eine solche Düsenanordnung kann in der Nähe der Seitenwände des Wäschers eine der Einströmung entgegengerichtete Impulskomponente des Regelfeldes aufgebaut werden. Damit wird der Neigung der Gasströmung entgegengewirkt, längs der regenverarmten Seitenwände zur gegenüberliegenden Wäscherwand zu strömen und dort ungereinigt aufzusteigen. Statt dessen wird das noch nicht abgereinigte Rauchgas verstärkt in das intensive, neutrale Regenfeld des Wäschers hineingezogen.

In Weiterbildung der Erfindung eignet sich für eine Reinigungseinrichtung der eingangs genannten Art ganz besonders eine Drallsprühdüse, die als Doppeldrallsprühdüse mit zwei koaxialen, entgegengesetzt austretenden Sprühstrahlen mit entgegengesetztem Drall ausgebildet ist. Es gibt zwar Doppel- strahldrallsprühdüsen (DE 26 11 387 AI) , dort treten aber die beiden entgegengesetzten Sprühstrahlen mit gleichem Drall aus. Mit solchen Düsen könnte daher eine Drallkompensation in der Strömung nicht erreicht werden.

Natürlich wäre es auch möglich, anstelle der erfindungsgemäßen Doppeldrallsprühdüsen mit entgegengesetztem Drall der Sprühstrahlen auch zwei Drallsprühdüsen bekannter Bauart vorzusehen, wobei diese Düsen um 180° zueinander versetzt sind. Dies würde aber die Verwendung einer doppelt so großen Anzahl von Sprühdüsen notwenig machen, was den Aufwand zu sehr erhöhen würde. Die neuen Doppeldrallsprühdüsen mit entgegengesetztem Drall der Austrittsstrahlen lassen sich verhältnismäßig einfach herstellen, wie noch erläutert werden wird. Sie brauchen auch jeweils nur einen Waschflüssigkeitsanschluß, wenn sie entsprechend ausgelegt sind.

In Weiterbildung der Erfindung weist die neue Drallsprühdüse daher zwei koaxial angeordnete, mit ihren Austrittsöffnungen nach entgegengesetzten Richtungen weisende Drallkammern auf, die eine gemeinsame, jeweils in dem von den Austrittsöffnungen abgewandten Bereich mündende Zuströmöffung aufweisen, die in jede Kammer mit einem Arm mündet, der tangential zur zugeordneten, aber jeweils von der Mittelebene der Zuströmöffnung aus auf entgegengesetzen Seiten liegenden Kammerwand ausgerichtet ist. Durch diese Ausgestaltung kann ein gemeinsamer Zuflußstutzen vorgesehen werden, dennoch werden durch die getrennten Zuführarme unterschiedliche Drallrichtungen in den beiden entgegengesetzt austretenden Sprühstrahlen erreicht. Auch der durch die Sprühstrahlen auf die Strömung im Wäscher bewirkte Impulseintrag, der zu einem Gegendruck führt, wird durch die neue Düse kompensiert .

In Weiterbildung der Erfindung können beide Drallkammern Teile von Hohlkegel- oder Vollkegelsprühdüsen sein. Dabei ergibt sich dies Möglichkeit, die Düse als Hohlkegelsprühdüse dadurch auszubilden, daß eine gemeinsame Trennwand jeweils den Boden der Drallkammern bildet, und daß diese Trennwand in der Düsenachse mit einer Öffnung versehen ist. In Weiterbildung dieses Gedankens kann die Öffnung durch eine mittige Einschnürung im Bereich der ZulaufÖffnung der Drallkammer gebildet sein, und es kann zur weiteren Entkopplung der Drallkammern eine Lochscheibe in die Öffnung eingelegt sein, deren Durchmesser nicht größer ist als eine der Austrittsöffnungen, damit eine Montage der Lochscheibe möglich ist.

Die Doppelsprühdüse kann aber auch so ausgebildet werden, daß die Trennwand beidseitig mit Erhebungen und Vertiefungen zur Erzeugung je eines Vollkegelsprühstrahles versehen ist. Es ist aber auch möglich, auf eine Trennwand zu verzichten und in jeder Drallkammer, die nun jeweils nicht durch einen tangential zu ihrer Wand verlaufenden Arm beschickt zu werden braucht, einen Dralleinsatz vorzusehen, der den erwünschten gegensinnigen Drall in beiden Drallkammern erzeugt. In Weiterbildung dieses Gedankens kann zwischen den Dralleinsätzen auch eine Trennwand vorgesehen sein, der Erhebungen zur Stabilisierung der Strömung zugeordnet sind.

Schließlich ist es auch noch möglich, die koaxialen Drallkammern und deren Austrittsöffnungen nicht gleich groß zu gestalten, so daß mit solchen Düsen nur eine Teilkompensierung des Dralles erreicht wird, was beispielsweise bei Einsatz dieser Düsen in der vorher angedeuteten Weise im Wandbereich von Vorteil sein kann.

Die Erfindung ist anhand von Ausführungsbeispielen in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 einen schematischen Längsschnitt durch einen Gegen- stromwäscher nach der Erfindung,

Fig. 2 die vergrößerte Darstellung des Schnittes durch Fig. 1 längs der Linie II -II,

Fig. 3 einen Schnitt ähnlich Fig. 2, jedoch durch einen Gaswäscher mit einem kreisförmigen Führungskanal für das Gas, Fig. 4 einen Gegenstromwäscher im Längsschnitt ähnlich Fig. 1, jedoch in einer anderen Ausführungsform der Erfindung,

Fig. 5 den Schnitt durch den Führungskanal des Gegenstrom- wäschers der Fig. 4 längs der Linie V-V in einer vergrößerten Darstellung,

Fig. 6 eine vergrößerte Seitenansicht einer der Doppelstrahldüsen, wie sie bei der Ausführungsform der Fig. 4 und 5 eingesetzt sind,

Fig. 7 die Schnittdarstellung der Doppelstrahldüsen der Fig. 6 längs der Schnittlinie VII-VII in Fig. 6,

Fig. 8 eine Drallsprühdüse ähnlich Fig. 6, jedoch in einer anderen Ausführungsform,

Fig. 9 den Querschnitt der Drallsprühdüse der Fig. 8 in einer Darstellung gemäß Fig. 7,

Fig. 10 eine weitere Ausführungsform einer Drallsprühdüse nach der Erfindung,

Fig. 11 den Querschnitt durch die Drallsprühdüse der Fig. 10,

Fig. 12 den Querschnitt durch eine Drallsprühdüse ähnlich den Fig. 10 und 11, jedoch in einer Variante,

Fig. 13 eine weitere Variante einer Drallsprühdüse nach der Erfindung,

Fig. 14 den Schnitt durch die Drallsprühdüse der Fig. 13 längs der Linie XIV-XIV in einer Bauart mit Dralleinsätzen in den Drallkammern, Fig. 15 eine Variante der Drallsprühdüse der Fig. 13 mit einer Trennwand zwischen den Dralleinsätzen,

Fig. 16 den Schnitt durch die Drallsprühdüse der Fig. 15,

Fig. 17 den Schnitt durch die Drallsprühdüse nach Fig. 16 längs der Schnittlinie XVII -XVII,

Fig. 18 eine weitere Variante einer Drallsprühdüse nach der Erfindung ohne Dralleinsätze,

Fig. 19 den Schnitt durch die Drallspruhduse der Fig. 18, und

Fig. 20 die Darstellung des Querschnittes nach der Schnittlinie XX-XX in Fig. 19.

In den Fig. 1 und 2 ist ein Gegenstromgaswäscher gezeigt, der beispielsweise für die Rauchgasreinigung eingesetzt werden kann. Der Gegenstro wäscher besteht aus einem senkrecht angeordneten schachtartigen Führungskanal 1 mit rechteckigem Querschnitt, wobei in diesem Führungskanal etwa im unteren Drittel seitlich ein Eintrittsstutzen 2 mündet, durch den das zu reinigende Rohgas zunächst in einen Eintritts- und Verteilungsbereich im Sinn des Pfeiles 3 eingeleitet werden kann. Dieses Rohgas strömt nach oben und wird im oberen Drittel des Führungskanals 1 im Bereich 9 im Gegenstrom mit einer Waschflüssigkeit besprüht, die aus einer Vielzahl von gleichmäßig über dem Querschnitt des Führungskanals verteilten Drall- sprühdüsen 4 im Sinn der Pfeile 5 austritt. Diese Waschflüssigkeit wird über eine Pumpe 6 aus einem Sumpf 7 abgezogen, der sich am unteren Ende des Führungskanales 1 unterhalb des Eintrittsstutzens 2 befindet. In diesem Sumpf lagern sich zum einen die durch die Waschflüssigkeit aus dem aufsteigenden Rohgas abgeschiedenen gas- oder partikelförmigen Inhalts- Stoffe ab. Der Sumpf 7 wird außerdem aber auch über eine wei- tere Pumpe 8 mit Waschflüssigkeit versorgt. Das durch den Bereich 9 der Sprühdüsen 4 im Führungskanal 1 nach oben geströmte Rohgas wird dann in einem Tropfenabscheider 10 von der beim Durchströmen des Bereiches 9 mitgerissenen Flüssigkeit befreit und tritt im Sinn des Pfeiles 11 als Reingas aus dem Austrittsstutzen 12 des Führungskanals 1 aus.

Wie Fig. 1 weiter noch zu entnehmen ist, sind die Drallsprühdüsen 4 in drei Ebenen im Bereich 9 übereinander angeordnet, wobei jede Sprühdüsenebene über die Leitungen 13, 14, 15 getrennt mit Waschflüssigkeit versorgt werden kann, die unter einem bestimmten Druck, der über Druckregelventile 16 einstellbar ist, den Drallsprühdüsen 4 im Sinn der Pfeile 17 zuführbar ist.

Die Fig. 2 zeigt, daß in jeder Ebene die Drallsprühdüsen 4 jeweils in Reihen 18 im gleichen Abstand zueinander angeordnet sind, die parallel zueinander und rechtwinklig zu der Eintrittsrichtung 3 des Rohgases verlaufen. Die Fig. 2 läßt auch erkennen, daß in jeder Reihe 18 benachbarte Sprühdüsen 4 bzw. 4' unterschiedliche Drallrichtungen 19 bzw. 20 aufweisen. So ist der Drall 19 im Gegenuhrzeigersinn, der Drall 20 dagegen im Uhrzeigersinn ausgerichtet . Die Gesamtanordnung ist dabei so getroffen, das die im Bereich der Seitenwände 21 des Führungskanales 1 liegenden Düsen jeweils einen solchen Drall aufweisen, daß ihre der jeweiligen Wand 21 zugewandte Tangentialkomponente 22 bzw. 22' in Richtung zum Eintrittsstutzen 2 verläuft. Diese Gesamtanordnung der Drallsprühdüsen 4 bzw. 4', die in den einzelnen Ebenen gleich oder auch zumindest in einer Ebene versetzt zur benachbarten Ebene sein kann, bewirkt zum einen, daß die gesamte Strömung im Bereich 9 keinen ausgeprägten Gesamtdrall aufweist, der zu einer ungleichmäßigen Durchströmung im Führungskanal 1 führen könnte. Während bei der Auführungsform der Fig. 1 und 2 ein rechteckiger Führungskanal 1 vorgesehen ist, zeigt die Fig. 3 eine Variante, bei der ein Führungskanal 1' mit kreisrundem Querschnitt vorgesehen ist. Hier kann nun vorgesehen werden, daß die Drallsprühdüsen 4 bzw. 4' bezogen auf die durch den Eintrittsstutzen 2 verlaufende Mittelebene 23 jeweils zur Hälfte im Querschnitt so verteilt werden, daß links von der Mittelebene 23 Drallsprühdüsen 4 vorgesehen werden, die einen Drall im Gegenuhrzeigersinn haben und rechts von der Mittelebene 23 die Drallsprühdüsen 4', die einen im Uhrzeigersinn verlaufenden Drall besitzen. Auch bei dieser Variante ergibt sich dann im Bereich der Wandung 21' eine Tangentialkomponente, die längs der Wandung 21' zum Eintrittsstutzen 2 hin gerichtet ist .

Während bei den Ausführungsformen der Fig. 1, 2 und 3 Drallsprühdüsen üblicher Bauart vorgesehen waren, die allerdings in besonderer Weise angeordnet worden sind, wird bei der Ausführungsform der Fig. 4 und 5 eine neue Art von Drallsprühdüsen 40 vorgesehen, wie sie im einzelnen anhand der Fig. 6 bis 20 noch beschrieben werden wird. Diese Drallsprühdüsen sind sogenannte Doppelstrahlsprühdüsen, bei denen etwa koaxial verlaufende, aber in entgegengesetzte Richtungen austretende Sprühstrahlen verwendet werden, die jeweils einen entgegengesetzten Drall aufweisen. So ist in Fig. 4 beispielsweise in der unteren Ebene des Bereiches 9 eine Anordnung von Doppelstrahlsprühdüsen vorgesehen, die einmal die Waschflüssigkeit im Sinn der Pfeile 5 im Gegenstrom zu der Strömung des durch den Eintrittsstutzen 2 zugeführten Gases sprüht, gleichzeitig aber auch in der Strömungsrichtung des Gases gemäß den Pfeilen 24 entgegengesetzt zu der Sprühstrahlrichtung 5 der ersten Strahlen. Gleiches gilt auch für die zweite Ebene der Sprühdüsen 40. Der Drall der im Sinn der Pfeile 5 bzw. 24 austretenden Sprühstrahlen ist dabei entgegengesetzt, so daß beispielsweise der Drall der in Richtung der Pfeile 5 austretenden Sprühstrahlen der Doppelstrahldüsen 40 im Gegenuhrzeigersinn, der Drall der im Sinn der Pfeile 24 aus den gleichen Doppelstrahldüsen 40 entgegengesetzt austretenden Sprühstrahlen dagegen im Uhrzeigersinn verläuft. Diese Ausgestaltung führt dann dazu, daß eine Anordnung von Düsen nebeneinander in den einzelnen Reihen nicht mit entgegengesetzt verlaufendem Drall erfolgen muß. Vielmehr können, wie schon angedeutet, alle nach unten, d.h. im Gegenstrom zum strömenden Gas gerichteten Sprühstrahlen im Uhrzeiger- oder im Gegenuhrzeigersinn, die entgegengesetzt gerichteten Strahlen mit einem entgegengesetzt verlaufenden Drall versehen sein. Der durch die Sprühstrahlen auf die Ge- samtströhmung des Gases ausgeübte Drehimpuls wird dadurch kompensiert, so daß auch durch eine solche Verwendung von neuen Doppelstrahlsprühdüsen die gewünschte Drallkompensation erreicht werden kann.

Fig. 5 zeigt, daß gesehen in Richtung der Schnittlinie V-V alle Sprühdüsen 40 einen Drall im Gegenuhrzeigersinn ausüben, während die - nicht gezeigten - entgegengesetzt gerichteten Sprühstrahlen einen Drall im Uhrzeigersinn ausüben.

Die Fig. 6 und 7 zeigen eine erste Ausführungsform einer solchen neuen Doppelstrahlsprühdüse nach der Erfindung, wie sie anstelle der besonderen Anordnung üblicher Drallsprühdüsen nach den Fig. 1 und 2 in einer Anordnung nach Fig. 4 vorgesehen sein können. Die neuen Doppelstrahlsprühdüsen lassen sich aber nicht nur für die gezeigten Gaswäscher verwenden. Sie können überall da vorgesehen werden, wo es sinnvoll ist, durch Sprühstrahlen keine Drehimpulse auf eine Strömung auszuüben bzw. sie dann zu verwenden, wenn eine Drallkompensation zweckmäßig erscheint, oder wenn es geboten oder zweckmäßig erscheint, zwei Drallsprühdüsen üblicher Bauart durch eine Doppeldrallsprühdüse nach der Erfindung zu ersetzen.

Die Fig. 6 und 7 lassen erkennen, daß die neue Doppeldrallsprühdüse aus einem Düsengehäuse 41 besteht, in dem zwei Kammern 42 und 43 ausgebildet sind, die als Drallkammern dienen und jeweils mit einer Austrittsöffnung 44 bzw. 45 versehen sind. Die beiden Kammern 42 und 43 sind durch eine Trennwand 46 gegeneinander abgeschlossen, die bis in einen Eintrittsstutzen 47 hereinragt, durch den das zu versprühende Medium, beim Ausführungsbeispiel daher die Waschflüssigkeit, eintritt und sich dann auf die beiden Kammern 42 und 43 verteilt. Wie Fig. 6 zeigt, ist dabei die Durchtrittsöffnung 48 vom Eintrittsstutzen 47 in die Kammern 42 und 43 als ein unter einem Winkel α von 45° zu der Düsenachse 49 geneigtes Langloch ausgebildet, das so gelegt ist, daß sein oberhalb der Trennwand 46 liegende Bereich 48a und der unterhalb derselben liegende Bereich 48b gleich groß ausgebildet sind. Durch den Bereich 48a der Öffnung 48 kann nun die zu versprühende Flüssigkeit in die obere Kammer 42 und durch den unteren Bereich 48b in die untere Kammer 43 eintreten. Die Ausgestaltung des Eintrittsstutzens 47 und die Anordnung der Öffnung 48 wird dabei so gewählt, daß der in die Kammer 42 eintretende Anteil der durch den Stutzen 47 kommenden Flüssigkeit etwa tangen- tial zu der in Fig. 6 rechts gelegenen Wand der Kammer 42 und der durch den unteren Bereich 48 eintretende Anteil der Flüssigkeit etwa tangential an die in Fig. 6 linke Wand der Kammer 43 gelenkt wird. In der Kammer 42 entsteht dadurch eine Drallströmung im Gegenuhrzeigersinn, in der Kammer 43 dagegen im Uhrzeigersinn. An den Austrittsöffnungen 44 und 45 der so geschaffenen Doppelstrahldralldüse treten daher Sprühstrahlen mit entgegengesetztem Drall aus. Da die austretende Menge und die Größe des Dralls gleich groß gehalten werden kann, wird in der in Richtung der Achse 49 bei dem Gegenstromwäscher der Fig. 4 der Drall der einzelnen Düsen 40 kompensiert, so daß die Gasströmung im Bereich 9 insgesamt keinen Drall in der einen oder anderen Richtung aufgeprägt erhält .

Wie die Fig. 6 und 7 zeigen, sind beide Kammern 42 und 43 koaxial zueinander angeordnet. Ihre Öffnungen 44 und 45 allerdings liegen - in an sich bekannter Weise - exzentrisch versetzt zu der Mittelachse 49 der Kammern 42 und 43.

Die Fig. 8 bis 20 zeigen nun Variationsmöglichkeiten der Doppelstrahldralldüsen, wie sie in den Fig. 6 und 7 gezeigt sind. Die Fig. 13 bis 20 sind dabei nicht mit gleich großen Drallkammern ausgestattet, so daß mit diesen Düsen nur eine Teilkompensation des Dralles stattfinden kann, was aber - insbesondere in der Nähe der Wand des Führungskanales 1, wie vorher erwähnt - von Vorteil sein kann.

Die Fig. 8 und 9 zeigen eine Variante der Düse der Fig. 6 und 7 insofern, als hier die Trennwand 46 zwischen den Kammern 42 und 43 mit einer kreisrunden Öffnung 50 versehen ist, durch deren Mitte die Mittelachse 49 der Kammern 42 und 43 geht. Die vom Eintrittsstutzen 47 in die Kammern 42 und 43 führenden Öffnungen 51 und 52 sind ähnlich wie die Bereiche 48a und 48b der Fig. 6 gegeneinander und zur Mittelachse 49 so versetzt, daß die durch den Stutzen 47 eintretende Gasströmung wieder zu gleichen Teilen auf die Kammern 42 und 43 aufgeteilt wird, wo sie einen entgegengesetzten Drall erhalten. Die Öffnung 50 dient in diesem Fall dazu, daß die obere Düsenkammer 42, wenn die Düse nicht in Betrieb ist, durch die untere Kammer 43 leerlaufen kann, so daß dadurch auch eventuell in der Düse angesammelte Feststoffe ausgespült werden könne .

Wie vorher bereits ausgeführt, bildet die in einer Dralldüse rotierende Flüssigkeit einen Flüssigkeitswirbel (siehe auch Fig. 12) 53 bzw. 54, der jeweils beim Austritt aus den Öffnungen 44 bzw. 45 einen Flüssigkeitsfilm in Form eines Hohlkegels ergibt, der in Tropfen zerstäubt. Im Inneren der Flüssigkeitswirbel befindet sich dabei ein Luftkern 55, und zwar in jedem der beiden Wirbel 53 und 54. Die Öffnung 50 - bzw. die Öffnung 60 in Fig. 12 - wird daher so dimensioniert, daß sich die Flüssigkeitswirbel 53 und 54 nicht berühren, sondern daß nur die Luftkerne 55 Verbindung haben. Dies gilt auch für die Öffnung 56 in Fig. 11. Um dies sicherzustellen kann man, wie Fig. 12 auch zeigt, eine Lochscheibe 57 in die Trennwand zwischen den Wirbeln 53 und 54 einbringen, deren Bohrung 60 entprechend bemessen ist. Hier muß allerdings auch sichergestellt werden, daß die Lochscheibe 57 keinen größeren Durchmesser aufweist als zumindest eine der beiden Austrittsδff- nungen 44 oder 45, um den Einbau zu gewährleisten. Die Fig. 10 und 11 zeigen ein Ausführungsbeispiel einer Doppelstrahldüse, die auf dem gleichen Prinzip arbeitet wie die Düsen nach den Fig. 6 bis 9. Hier allerdings ist der Düsenkörper 58 etwa in seiner Mitte mit einer Einschnürung 59 versehen, die in der Mitte die Öffnung 56 bildet, die wiederum die Verbindung für die in den Kammern 42' und 43' entstehenden Luftkerne bilden kann. Der Eintrittsstutzen 47' ist in diesem Fall von einer kurzen Einlaufstrecke 61 ab in zwei Teilkanäle 61a und 61b aufgeteilt, die aber in der gleichen Weise wie der tangential an die zugeordneten Kammerwände gerichtet sind, um den Drall zu erzeugen. Die Fig. 12 zeigt eine Ausführungsform gemäß den Fig. 10 und 11, jedoch mit der zusätzlich eingesetzten Lochscheibe 57 und mit den schematisch eingezeichneten Flüssigkeitswirbeln 53 und 54 und den auftretenden Hohlkegelstrahlen.

Die Fig. 13 und 14 zeigen nun ebenso wie die Fig. 15 bis 20 einen Düsenkörper 65, in dem ungleich große Kammern 64 und 63 gebildet sind. Der Eintrittsstutzen 66 führt in diesem Fall ohne schräg verlaufende Arme, wie bei den Ausführungsformen der Fig. 6 bis 12 in einen Zwischenbereich 67 zwischen den Kammern 63 und 64, von dem aus die nach beiden Seiten durch die Öffnungen 68 bzw. 69 austretenden Strahlen durch Dralleinsätze 70 und 71 gebildet werden, die den Kammern 63 bzw. 64 zugeordnet sind. Die Dralleinsätze 70 und 71 sind dabei so ausgebildet, daß sie einen entgegengesetzten Drall bewirken. Da die Kammer 64 und die Austrittsöffnung 69 kleiner ist, kann mit der Dralldüse nach den Fig. 13 und 14 ebenso wie mit jenen nach den Fig. 15 bis 20 nur eine Teilkompensation des Dralls erreicht werden.

Die Fig. 15 bis 17 stellen eine Variante der Düse nach den Fig. 13 und 14 insofern dar, als hier der Zwischenbereich 67, der in Fig. 14 noch ohne Einbauten ist, durch eine Trennwand 72 unterteilt ist, die mit kegelartigen Erhebungen 73 in Richtung der Achse 74 der Kammern 63 und 64 versehen ist. Diese Erhebungen 73 dienen zur Stabilisation der Flüssigkeitswirbel in den Kammern 63 und 64.

Eine solche Stabilisation kann aber auch nach den Fig. 18 bis 20 durch Erhebungen 75 erreicht werden, die an der Trennwand 72 angeordnet sind und nach beiden Seiten hin zu den Kammern 63' und 64' gerichtet verlaufen. Dralleinsaätze können in diesem Fall entfallen, wenn die Flüssigkeitszuführung im Eintrittsstutzen 66' durch die Anordnung entsprechender Ein- trittsöffnungen und Führungen 80 und 81 jeweils wieder ähnlich wie bei den Ausführungsformen der Fig. 6 bis 12 tangential an entgegengesetzt liegende Wände erfolgt, wie das durch die Pfeile 82 und 83 angedeutet ist.

Claims

Patentansprüche

1. Reinigungseinrichtung zur Abscheidung gas- oder partikelförmiger Inhaltsstoffe aus Gasströmen mit einer Vielzahl von Drallsprühdüsen (4, 40) zum Einbringen und Verteilen einer Waschflüssigkeit in dem Gasstrom, dadurch gekennzeichnet, daß Drallsprühdüsen (4, 40) mit, bezogen auf die Hauptströ- mungsrichtung (3, 11) des Gasstromes, unterschiedlichen Drallrichtungen (19, 20) zur Kompensation eines Dralles in der Hauptströmung vorgesehen sind.

2. Reinigungseinrichtung nach Anspruch 1 mit in Reihe (18) nebeneinander angeordneten Drallsprühdüsen, dadurch gekennzeichnet, daß benachbarte Drallsprühdüsen (4, 4') in jeder Reihe (18) gegensinnige Drallrichtungen (19, 20) aufweist.

3. Reinigungseinrichtung nach Anspruch 2 mit einem Führungskanal (1) für den Gasstrom, der im Abstand vor den Drallsprühdüsen (4, 40) einen quer in ihn einmündenden Eintrittsstutzen (2) für den Gasstrom hat, dadurch gekennzeichnet, daß die Reihen (18) quer zu der Eintrittsrichtung (3) des Gasstromes im Führungskanal verlaufen.

4. Reinigungseinrichtung nach Anspruch 3 mit einem symmetrisch zu einer durch den Eintrittsstutzen (2) verlaufenden Mittelebene (23) aufgebauten Führungskanal, dadurch gekennzeichnet, daß die Drallsprühdüsen (4) , die links von der Mittelebene (23) liegen, einen Drall gegensinnig zu dem Drall der spiegelbildlich zu ihnen rechts von der Mittelebene liegenden Drallsprühdüsen (4'') aufweisen.

5. Reinigungseinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Tangentialkomponente (22'), der angrenzend zu den parallel zur Mittelebene (23) verlaufenden Wänden (21, 21') des Führungskanales (1, 1') angeordneten Drallsprühdüsen zu der Seite des Führungskanales hinweisen, die mit dem Eintrittsstutzen (2) versehen ist.

6. Drallsprühdüse, insbesondere für eine Reinigungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie als Doppeldrallsprühdüse mit zwei koaxial, aber entgegengesetzt austretenden Sprühstrahlen mit entgegengesetztem Drall ausgebildet ist.

7. Drallsprühdüse nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß sie zwei koaxial angeordnete, mit ihren Austrittsöffnungen (44, 45) nach entgegengesetzten Richtungen weisende Drallkammern (42, 43, 63, 64) aufweist.

8. Drallsprühdüse nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Drallkammern (42, 43, 63, 64) eine gemeinsame, jeweils in dem in den Austrittsöffnungen (44, 45) abgewandten Bereich mündende Zuströmöffnung (47, 47', 66) aufweisen, die in jede Kammer mit einem Arm (48a, 48b bzw. 61a, 61b) mündet, der tangential zur zugeordneten, aber jeweils von der Mittelebene der Zuströmöffnung (47) aus auf entgegengesetzten Seiten liegende Kammerwand ausgerichtet ist.

9. Drallsprühdüse nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß beide Drallkammern (42, 43, 63, 64) Teile von Hohlkegeloder Vollkegelsprühdüsen sind.

10. Drallsprühdüse nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Böden der Drallkammern von einer gemeinsamen Trennwand (46, 72) gebildet sind.

11. Drallsprühdüse nach Ansruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Düse als Hohlkegelsprühdüse ausgebildet ist und die Trennwand (46) in der Düsenachse (49) oder in der Achse der Austrittsöffnungen (44, 45) mit einer Öffnung (50, 56, 60) versehen ist.

12. Drallsprühdüse nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnung (56) durch eine mittige Einschnürung

(59) im Bereich der ZulaufÖffnung (47') der Drallkammern (42', 43') gebildet ist.

13. Drallsprühdüsen nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß zur weiteren Entkopplung der Drallkammern (42', 43') eine Lochscheibe (57) in die Öffnung eingelegt ist, deren Durchmesser nicht größer ist als eine der Austrittsöffnungen

(44, 45) .

14. Drallsprühdüse nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennwand (72) beidseitig mit Erhebungen (73, 75) und Vertiefungen zur Erzeugung je eines Flüssigkeitswirbels versehen ist.

15. Drallsprühdüse nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß in jeder Drallkammer (63, 64) jeweils ein Dralleinsatz

(70, 71) vorgesehen ist, der der eintretenden Flüssigkeit einen Drall aufzwingt, der entgegengesetzt zu dem erzeugten Drall des anderen Dralleinsatzes ist.

16. Drallsprühdüse nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Dralleinsätzen (70, 71) ein Trennboden

(72) vorgesehen ist, der Erhebungen (73) zur Stabilisierung der Strömung aufweist .