DE1671391C3 - Vorrichtung zum Naßabscheiden von Teilchen aus Gasen - Google Patents

Description

Die lirfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Naßabscheiden von Teilchen aus Gasen, insbesondere aus mit Farbstoff- oder ähnlichen Teilchen angereicherten Medien wie Luft von Spritz.kabinen od. dgl., wobei dem zu waschenden Gas eingangs Waschflüssigkeit zugesetzt wird, bestehend aus einem Flügelrad, einer dieses umschließenden und zusammen mit dessen Rückwand eine radial innere Ringkammer bildenden Wand, und einer der inneren Rinekammer folgenden, zu dieser und zum Flügelrad

konzentrischen, radial äußeren Ringkammer.

E> ist üblich, die in Farbspritzkabinen mit barbteilelien angereicherte Luft durch einen Wasserfilm hindurchzufühxen oder mit Wasser zu besprühen, um die Farbteilchen aus der Luft zu entfernen. Die bisher angewendeten Verfahren und die hierzu vorgesehenen Vorrichtungen befriedigen jedoch in vielen Fällen nicht. So ist durch die deutsche Patentschrift 421 07> eine Vorrichtung der eingangs bezeichneten Art be ίο kanntgeworden, bei der eine äußere, eine Ringkammer bildende Umfangswand leicht gekrümmt und mit scharfen Kanten und Ecken ausgebildet ist. Die bekannte Vorrichtung ermöglicht daher nur die Ausbildung eines einfachen, in Umfangsrichtung der äußeren Wand rotierenden Wirbels, und eine intensiv». Auswaschung der z. B. mit Farbteilchen angereicher ten Gase ist nichs möglich.

Aufgabe der Erfindung ist es. ein möglichst vollkommenes Auswaschen der Luft oder eines anderen ao gasförmigen Mediums von den in ihnen enthaltenen Färb- oder sonstigen Teilchen. 1. B. auch Staubteil chenod. dgl., mit verhältnismäßig geringem baulichen Aufwand zu erreichen.

Erfindiingsgemäß wird diese Aufgabe bei einer Vorrichtung der eingangs genannten Art dadurch ge löst, uaß die Wand der radial inneren Ringkammer sowie die innen bis zum Flügelrad reichende Wand der radial äußeren Ringkammer entgegengesetzt axial offene Ringschalen sind. Infolge der ringschalenförmigen Krümmung der äußeren Wände wird dadurch zusätzlich zu der Rotationsbewegung des Wirbels in Umfangsrichtung unter Einhaltung einer stromlinienförmigen Gesamtströmung noch eine schraubenförmige Bewegung des Wirbels um seine kreisförmige Achse erzielt. Die in einem solchen Ringwirbel rotierende Luft ist über den ganzen Umfang des Ringwir bels bei kleinem Krümmungsradius des Wirbels einer hohen Zentrifugalkraft ausgesetz.t. durch welche die aus der Luft oder dem Medium zu entlernenden Teilchen wirksam nach außen geschleudert und ausgeschieden werden. Außerdem bewirkt die erfindungsgemäße Anordnung, daß das gasförmige M ilium auf seinem Weg von innen radial nach außen eine im Querschnitt S-förmige Bahn durchläuft, wodurch die Ausscheidungswirkung der Wirbelbewegung weiter intensiviert wird.

Ein weiteres, im Sinne einer hohen Intensität des Waschvorganges wirkendes Merkmal der Erfindung besteht darin, daß die radial äußere Ringkammer in einen weiteren sie umgebenden Raum ausmündet, indem das Gas nach der Verwirbelung radial nach außen abgeführt wird.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung liegen die gegeneinander gerichteten äußeren Kanten der ringschalenförmigen Wände im wesentlichen in einer gleichen Querebene senkrecht zur Achse des Flügelrades. Hierdurch wird eine besonders kurze und doch wirksame Ausbildung der Wände zur Erzeugung der beiden zueinander konzentrischen schrauhenförmigen Ringwirbel ermöglicht.

Das erforderliche Anfeuchten der auszuwaschenden Gase läßt sich nach einem weiteren Merkmal der Erfindung zweckmäßig dadurch bewirken, daß dem das gasförmige Medium fördernden Flügelrad eine kegel- oder scheibenförmige Flüssigkeitsschleier erzeugende Einspritzdüse vorgeschaltet ist. Als besonders vorteilhaft hat sich hierbei die Anordnung einer vom Flüssigkeitsstrahl angespritzten Prallplatte er-

wiesen. Ein solcher kegel- oder scheibenförmiger Flüssigkeitsschleicr ist /.war beispielsweise durch die deutsche .Auslegeschrift 1 157977 /um Reinigen von Gasen an sich bekannt, nicht jedoch bei einer Vorrichtung nach der Erfindung.

Erfindungsgemaß kann der Flüssigkeitsschleier, durch den das Medium hindurchströmt, worauf es in eine rotierende, in die Wirbelbewegung übergehende Bewegung versetzt wird, dazu verwendet werden, die 7ur Führung des Stromes dienenden Wandungen auf deren Überfläche zu befeuchten, so daß ein Absetzen von Farbteilchen auf den stationären oder sich bewegenden Wandungen verhindert wird.

Des weiteren sieht die Erfindung ein dem Flügelrad vorgeschaltetes Zuleitungsgehäuse vor, das düsen- oder stromlinienförmig ausgebildet ist. Das Zuleitungsgehäuse ist hierbei zweckmäßig in bezug auf die Einspritzdüse so angeordnet, daß der durch die Einspritzdüse erzeugte Flüssigkeitsschleier von dem Mecliumstrom als Flüssigkeitsfilm über die Innenwandung des Zuleitungsgehäuses und gegebenenfalls auf die Flüge !oberfl iiche des Flügelrades abgelenkt wird.

In der Zeichnung ist ein Ausiührungbeispiel der Frfindung schematise!! dargestellt. Hierbei zeigt

f-ig. 1 einen Axialschnit; durch eine crfindungsgemäße Anlage und

FiU- einen hierzu senkrechten Schnitt nach Linie 2-2 der Fig I.

Die Spritzkabine 10 ist nach unten beispielsweise durch einen Gitterrost 11 abgeschlossen, unter dem sich in an sich bekannter Wei<-e ein Wasserüberlaufbecken 12 mit Wasscrzuluui 13 und einem Oberlauf 14 befindet. Der Oberlauf 14 mündet in ein unteres Sammelbecken 15, in dem sich das Wasser beispielsweise bis zu einem Spiegel 16 sammelt.

Die eigentliche erfindungsgemäße Waschanlage befindet sich zwischen der die Spritzkabine 10 nach außen abschließenden inneren Wand 17 und der mit dieser die Kammer 19 bildenden äußeren Wand 18. An einer lotrechten Trennwand 20 innerhalb dieser Kammer 19 ist das Flügelrad 21 angeordnet, das von einer Welle 22 angetrieben wird und als Radiallüfter ausgebildet ist. Es wird auf der Seite der Antriebswelle durch eine Lagerwand 23 begrenzt und ragt auf der gegenüberliegenden Seite in ein sich düsenförmig verengendes Zuleitungsgehäuse 24 hinein, das in die Trennwand 20 übergeht und in die von der oberen Kammer 19a durch eine waagerechte Trennwand 25 getrennte untere Kammer 19b mittels einer Öffnung 26 mündet. Vor dieser Öffnung ist axial zum Flügelrad eine Prallplatte 27 vorgeschaltet, gegen die ein Wasserstrahl durch eine Düse 28 gerichtet werden kann.

Mit der Trennwand 20 ist eine gebogene Leitwand 29 verbunden bzw. als Teil dieser Trennwand ausgebildet. Eine entgegengesetzt gerichtete und entgegengesetzt gebogene Leitwand 30 kleineren Außendurchmessers ragt in die geöffnete Seite der Leitwand 29 hinein, derart, daß zwischen der Leitwand 30 und dem Flügelrad 21 bzw. dessen Gehäuse eine Ringkammer 31 gebildet wird, in welche das Flügelradgehäuse 23, 24 mittels einer Ringöffnung 32 am Außenumfange des Flügelrades radial von innen her einmündet. Zwischen den Leitwänden 30 und 29 wird eine weitere Ringkammer 33 gebildet, welche mit der Kammer 31 auf der der öffnung 32 im Querschnitt der Ringkammer 31 etwa diagonal gegenüberliegenden Seite durch eine ringförmige Öffnung 34 verbunden ist. Gestrichelt angedeutete gebogene Wände 35 können den Ringquerschnitt der K.immer 33 zur sirömungsgünstigen Führung des in der Kammer 33 rotierenden Wirbels ergänzen.

Eine Abschirm- oder Ablenkwand 36 kann über der Kammer 33 bzw. der Leitwand 29 angeordnet sein, so daß über der Ringkammer 33 eine weitere Kammer 37 gebildet wird, die durch eine Öffnung 38 mit der oberen Kammer 19u verbunden ist. Ein Ahzugsrohr 39 schließt oben an die Kämmet 19« an,

ίο wobei die Ausmündung in das Rohr ein Abschirmoder Ablaufblech 40 vorgeschaltet sein kann. Gegebenenfalls kann innerhalb der Kammer Viu ein Sieb 41 eingesetzt sein, durch welches das durch die Kammer zu leitende Medium hindurchtrcun muß. um in das Abzugsrohr 39 zu gelangen.

Die in der Spritzkabine 10. z. B. beim Lackieien von Teilen wie Karosserien od. dgl., verspritzenden Teilchen,/. B. Farbteiichen. gelangen durch Jen Gitterrost 11 in das Überlaufbecken 12, das von der Zuleitung 13 her mit Wasser gefüllt ist und sieh über den Überlauf 14 nach Art eines Wasserfalls 111 das untere Sammelbecken 15 entleer:, soweit nicht die Teilchen von dir ζ B. in Pfeilnchtung V₁ durch die Kabine hindurchtretenden bzw. geblasenen LuIt mit gerissen wird Die L ul't tritt hierbei durch den Cutter rost 11 und durch den als Voiabscheider wirkenden Wasserfilm 42 des am Überlauf 14 gebildeten Wasserfalls hindurch und wird dadurch erstmals von den mitgerissenen I arbteilcheii gereinigt. Die l.ult gelangt alsdann in l'leilriehtung \ 111 d;is Zulaufgehhusc 24 des Flügelrades 21, wobei es zum zweitenmal (.inen Wasserfilm 43 durchströmt, der durch den aus der Düse 28 austretenden und durch du Prallplatte 27 zu einem scheiben- oder kegelförmigen Schleier ausgebreiteten Wasserstrahl gebildet wird Die durch diesen Schleier hindurchströmende Luft bewirkt gleichzeitig, daß der scheiben- oder kegellörmige Wasserfilm abgebogen und über die lnnenoberflache des Zulaufgehäuses 24 und die Oberfläche der Schaufein des Flügeliades 21 verteilt wird, wie dieses hei 43« angedeutet ist

Die axial in das rotierende flügelrad 21 eintretende Luft wird radial nach außen abgelenkt und gleichzeitig in Drehbewegung um die Achse des Flügelrades bzw der Welle 22 versetzt. Mit dieser rotierenden Bewegung tritt die Luft in Pfeilrichtung A₄ durch die ringförmige Öffnung 32 des Flügelradgeliauses in die Ringkammer 31 ein. wo sie in einen durch die Rotation des Flügelrades schraubenförmig forisehreitenden Ringwirbel .V₅ versetzt wird. Aus der Ringkammer 31 kann die Luft radial nach außen über die Öffnung 34 in die äußere Ringkammer 33 übertreten, wo sie infolge ihres tangentialen Übertrittes und der Leitwand 29 in einem dem Ringwirbel v_s etwa entgegengesetzten Ringwirbel A₁, sich weiter fortbewegt und über die Kammer 37. die öffnung 38 und die Kammer 19a in Pfeilrichtung x-, abströmt, um alsdann nach Durchtritt durch das Sieb 41 und unter Umgehung der Abschirmwand 40 in Pfeilrichtung x_h in das Ahzugsrohr 39 abgeleitet zu werden.

Unter der Wirkung der Ringwirbel x^ und v, in Verbindung mit der mehrfachen Ablenkung des Luft stromes werden die trägeren Massenteilchen des Farbstoffes auszentrifugiert, indem sie nach unten in das Sammelbecken 15 abtropfen. Die des weiteren noch am Sieb 41 oder an der als Nachabscheider dienenden Abschirm- bzw. Ablaufwand 40 sich ausscheidenden Resttröpfchen können über die Ablaufw.uid

W^

36 in den unteren Teil der Kammer 19« abströmen, aus dem sie in geeigneter Weise z. B. durch Ableitungsrohre, ebenfalls in das Sammelbecken 15 abgeleitet werden können.

Infolge der riilming des mit farbstolfteilchen od. dgl. angereicherten I.uitstromes durch die Wasserschleier bei 42 und 43 sowie durch (.lic z.entrifugierende Wirkung, derder Luftstrom durch das l-'lügclrad Il in Verbindung mit den Ringkammern 31 und 33 .interworfen wird, kann praktisch eine von den Farb- ! toffteilchen vollständig gereinigle Luft im Abzugsohr 39 erhalten werden. Die Wasseriilme dienen hierbei in der Hauptsache als Vorabscheider, während lie Wirbelkammern mit ihren schraubenförmig umaufenden Ringwirbeln als Feinahscheider dienen.

Das Flügelrad kann statt als Radiallüfter auch als Axiallüfter ausgebildet sein. Besonders vorteilhaft ist ledoch die Verwendung als Radiallüfter ohne die Lüf-"erflügel begrenzendes Gehäuse, indem ein solcher Lüfter eine kräftige Zentrifugalwirkung ausübt. Die Schaufeln des Lüfters sind zweckmäßig mit Bezug auf die Drehrichtung desselben in radialer Flichtung von innen nach außen rückwartsgeridüct, so daß die Hauptumset/ung des Druckes in Bewegung insbesondere im Flügelrad und nicht im Gehäuse stattfindet. Statt zweier Ringkammein können auch deren mehrere, etwa konzentrisch zueinander, von innen nach außen folgend, vorgesehen sein. Des weiteren

ίο können mehrere Aliswaschvorrichtungen parallel zueinander oder auch in Reihe hintereinander vorgesehen sein. Sie können auf entgegengesetzten Seiten dei Spritzkabine oder auch in Reihe nebeneinander entlang einer Wandung derselben angeordnet sein.

Auch können mehrere Abscheider bzw. Flügelräder mit zugeordneten Ringkanimern an ein gleiche* Überlaufbecken bzw. Wassersammelbecken angeschlossen sein und oder in ein gemeinsames Abzugsrohr fördern.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (7)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Naßabscheiden von Teilchen aus Gasen, insbesondere aus mit Farbstoffoder ähnlichen Teilchen angereicherten Medien wie Luft von Spritzkabinen od. dgl., wobei dem /u waschenden Gas eingangs Waschflüssigkeit zugesetzt wird, bestehend au;, einem Flügelrad, einer dieses ,umschließenden und zusammen mit dessen Rückwand eine radial innere Ringkammer bildenden Wand, und einer der inneren Ringkammer folgenden, zu dieser und 7um Flügelrad (21) konzentrischen, radial äußeren Ringkammer, dadurchgekennzeichnet, dab die Wand (30) der radial inneren Ringkammer (31) sowie die innen bis zum Flügelrad (21) reichende Wand (20. 29) der radial äußeren Ringkammer (33) entgegengesetzt axial offene Ringschalen sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch L dadurch gekennzeichnet, daß die radial äußere Ringkammer (33) in einen weiteren sie umgebenden Raum (37) ausmündet.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2. dadurch gekenn/eiehnet. daß die gegeneinander gerichteten äußeren Kanten der ringschalenförmigen Wände (30. 20, 29) im wesentlichen in einer gleichen Querebene senkrecht zur Achse des Flügelrades (21) liegen

4. \ orrichtungnaeh einem der Ansprüche 1 bis λ. dadurch gekennzeichnet, daß dem das gaslörmige Medium fordernden Flügelrad (21) eine kegel- oiler scheibenförmige Flussigkeitssehleier (43) erzeugende Einspritzdüse (28) \orgcschaltet ist.

5 Vorrichtung nach Anspruch 4. dadurch gekennzeichnet, daß vor der Düsenöffnung der Einspritzdüse (28) eine vom Flüssigkeitsstrahl angespritzte Prallplatte (27) angeordnet ist.

h. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, gekennzeichnet durch ein dem Flügelrad (21) vorgeschaltetes Zuleitungsgehäuse (24), das düsen- oder stromlinienförmig ausgebildet ist.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis (S, dadurch gekennzeichnet, daß den Ringkammern (31) eine Abscheidekammer (19a) mit Ablcnkblechen (36,40), Sieben (41) od. dgl. nachgeschaltet ist.

S Vorrichtung nach einem der Ansprüche Ibis 7. dadurch gekennzeichnet, daß dem Flügelrad (21) ein Vorabscheider mit einem mittels Überlaufes (14) erzeugten, wasserfallartigen Flüssigkeitsschleier (43) vorgeschaltet ist