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Einrichtung zum Ausscheiden von festen oder flüssigen Bestandteilen
aus Gasen oder Dämpfen Zusatz zum Patent 599420 In dem Hauptpatent 599 420 ist eine
Vorrichtung zum Abscheiden von festen oder flüssigen Bestandteilen aus Gasen oder
Dämpfen beschrieben, in welcher die Gase oder Dämpfe in zwei Teilströme aufgeteilt
werden, und zwar in einen größeren Teilstrom, welcher von den in den Gasen oder
Dämpfen enthaltenden Fremdkörpern ganz oder teilweise befreit ist und einen kleineren
Teilstrom, dessen Gehalt an Fremdkörpern um einen entsprechenden Betrag angereichert
ist. Diese Vorrichtung besteht im wesentlichen aus einer Leitung, welche mit vorteilhaft
gleichmäßig über die Mantelfläche der Leitung verteilten Öffnungen versehen und
an der Stelle der Öffnungen in der Wandung oder dahinter derart konisch ausgebildet
ist, daß der größere Teilstrom durch diese Öffnungen nach außen abgelenkt wird.
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Der aus dem Ende der konischen Leitung austretende kleinere Teilstrom
muß noch in einer besonderen Vorrichtung von seinem Gehalt an Fremdkörpern befreit
werden. Dazu wird man im allgemeinen eine Absetzkammer verwenden, in welcher die
Verunreinigungen zufolge ihres Eigengewichts abgeschieden werden.
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Um mit der Ausscheidevorrichtung eine genügende Ausscheide,virkung
zu erzielen, muß in den Fällen, wo die-Verunreinigungen verhältnismäßig klein und
leicht sind, eine verhältnismäßig große Restmenge aus dem Ende dieser Einrichtung
ausgeschieden werden. Infolgedessen muß auch die Kammer, in welcher die endgültige
Absetzung der Verunreinigungen aus dieser Restmenge vor sich geht, entsprechend
groß bemessen werden. Dieser Nachteil läßt sich dadurch vermeiden, daß die mit Verunreinigungen
angereicherte Teilmenge vor Eintritt in die Absetzkammer einer zweiten Ausscheideeinrichtung
zugeführt wird, in welcher diese Restmenge wiederum aufgeteilt wird in eine staubärmere
und eine staubreichere Teilmenge. Dadurch kann man erreichen, daß der größte Teil
der Verunreinigungen in einer verhältnismäßig kleinen Gasmenge konzentriert wird
und daß man infolgedessen mit einer verhältnismäßig kleinen Absetzkammer auskommt.
Diese doppelte Aufteilung der zu reinigenden Gase hat man bisher mit Ausscheidern
vorgenommen, bei denen die Verunreinigungen in ge ! srümmten Leitungen unter Ausnutzung
der Zentrifugalwirkung in den äußeren Randzonen konzentriert werden. Derartige Einrichtungen
sind sehr platzraubend. Andererseits muß die zweite Ausscheidevorrichtung von vornherein
für den Durchgang einer bestimmten
Gasmenge bemessen werden. Es
ist aber in vielen Fällen nicht möglich, von vornherein festzustellen, wieviel Gas
aus den ersten Abscheidern mit den Verunreinigungen ausgeschieden werden muß, um
einen genügend hohen Ausscheidegrad zu erzielen. Infolgedessen läuft man Gefahr,
den zweiten Ausscheider falsch zu dimensionieren und dadurch schlechte Gesamtwirkungsgrade
zu erhalten.
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Die vorgeschilderten Nachteile wertlen durch die Erfindung vermieden.
Demgemäß besteht das Wesen der Erfindung darin, daß die der Aufteilung der zu reinigenden
Gase dienende, mit Wandungsöffnungen versehene konische Leitung quer zu ihrer Achse
in zwei Teile unterteilt ist und der Teil mit den kleineren Querschnitten in einem
Raum untergebracht ist, der mit dem Gaseintrittsende des anderen Teiles der konischen
Leitung in Verbindung steht. Dadurch erreicht man, daß die aus den Wandungsöffnungen
des zweiten Ausscheid, ertteiles austretenden Gase mit dem ankommenden Rohgas vermischt
und von neuem dem ersten Ausscheiderteil zugeführt werden.
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Die mit Verunreinigungen angereicherte Restmenge tritt dann aus dem
Ende des zweiten Teiles in die angeschlossene Absetzkammer.
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An sich ist es bekannt, bei Zentrifugalabscheidern die abgespaltene,
mit Verunreinigungen angereicherte Randzone des Gases einer Schwerkraftkammer zuzuführen,
welche nach der Saugseite des Gebläses entlüftet ist, welches das Rohgas einsaugt
und dem Ausscheider zuführt. Bei derartigen bekannten Einrichtungen aber muß die
Schwerkraftkammer sehr groß bemessen werden, wenn man verhindern will, daß das aus
der Kammer austretende Gas pro Mengeneinheit mehr Verunreinigungen enthält als das
ankommende Rohgas.
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Der Hauptvorteil der Erfindung besteht darin, daß man die aus dem
ersten Ausscheider austretende Restmenge noch nach Einbau der Anlage beliebig verändern
kann. Stellt sich beispielsweise nachträglich heraus, daß die Restmenge zu klein
und infolgedessen der Ausscheidegrad des ersten Ausscheiders ungenügend ist, so
braucht man nur von dem zugespitzten Ende der konischen Leitung des ersten Ausscheiders
ein Stück abzunehmen und dieses an den zweiten Ausscheider anzusetzen, der dadurch
entsprechend vergrößert wird. Ein weiterer wichtiger Vorteil der Erfindung ist darin
zu erblicken, daß die ganze Ausscheideeinrichtung nur einen geringen Platzbedarf
hat.
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Sind die beiden Teile des Ausscheiders unmittelbar aneinander angeschlossen
und von einer gemeinsamen Leitung umschlossen, so kann man die Aufteilung der konischen
Leitung quer zu ihrer Achse einfach in der Weise vornehmen, daß man eine ringförmige
Scheidewand anbringt, welche die die beiden Teile umgebenden Räume voneinander trennt.
Die Aufteilung der konischen Leitung kann man in diesem Falle nachträglich dadurch
ändern, daß man die Trennwand in der Richtung der Achse der konischen Leitung verschiebt.
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Ist bei einer Abscheideaiilage die Ausscheideeinrichtung in größerer
Entfernung von der Kammer angebracht, in welcher die endgültigeAbsetzung der' Verunreinigungen
stattfindet, so wird vorteilhaft der zweite Teil des Ausscheiders in unmittelbarer
Nähe dieser Kammer angeordnet und mit dem ersten Teil durch eine Rohrleitung verbunden.
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Beispielsweise Ausführungsformen der Erfindung sind in der Zeichnung
zur Darstellung gebracht. Darin zeigt Abb. I eine Saugzuganlage mit Flugaschenabscheider
im Längsschnitt, Abb. 2 ebenfalls eine Saugzuganlage mit Flugaschenabscheidung im
Längsschnitt, jedoch mit anderer Anordnung der Teile des Saugzuges und der Abscheideeinrichtung.
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Die aschehaltigen Rauchgase werden gemäß Abb. 1 der Anlage durch
die Leitung 1 in Richtung des Pfeiles 2 zugeführt. Aus der Leitung I gelangen sie
in die angeschlossene Kammer 3, aus welcher sie mittels des Ventilators 4 in Richtung
des Pfeiles 5 abgesaugt werden. Der Ventilator 4 drückt die Rauchgase in Richtung
des Pfeiles durch den angeschlossenen Stutzen 6 in den Krümmer 7 und von da in Richtung
des Pfeiles 8 in den angeschlossenen Ausscheidekörper. Der Ausscheidekörper besteht
aus zwei Teilen, g und Io. Jeder dieser Teile ist aus konischen Hülsen zusammengesetzt,
welche mit Spielraum ineinander gesteckt sind. Beim Austritt durch den ersten Ausscheideteil
g wird der Hauptteil der Rauchgase an den Zwischenräumen zwischen den konischen
Hülsen umgelenkt und in Richtung der Pfeile II in den Raum I2 abgeleitet. Diese
aus den Zwischenräumen austretende Teilmenge ist von den in den Rauchgasen enthaltenen
Verunreinigungen ganz oder zum weitaus größten Teil befreit. Aus der Kammer I2 treten
die Rauchgase in Richtung der Pfeile 13 in den angeschlossenen Stutzen 14 und von
da in Richtung des Pfeiles 15 in den angeschlossenen Schlot I6. Aus dem Ende des
ersten Ausscheiderteiis g tritt eine mit Ruß und Ascheteilchen stark angereicherte
Restmenge der Rauchgase in Richtung des Pfeiles I7 in den zweiten Teil des Ausscheiders
10. Auch hier wird wieder der größere Teil der zugeführten Gase an den Zwischenräumen
zwischen den konischen Hülsen umgelenkt und in Richtung der Pfeile 18 nach außen
in die Kammer 19 abgeleitet. Die in die Kammer 19 austretende Gasmenge ist zwar
auch zum größten Teil von
den Verunreinigungen befreit, weiche die
in den Ausscheiderteil I0 eintretende Gasmenge mit sich führt. Die Gasmenge der
Kammer 19 weist aber einen größeren Gehalt an Asche auf als die Gasmenge in der
Kammer 12.
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Deshalb wird die erst genannte Gasmenge aus der Kammer 19 durch die
Öffnungen 20 dieser Kammer in den Raum 3 geleitet, wo sie sich mit den ankommenden
unreinen Gasen vermischt, um von neuem mittels des Ventilators 4 in den Ausscheider
gedrückt zu werden. Die Öffnungen 20, die im vorliegenden Fall an drei Seiten der
Kammer 19 angeordnet wurden, können durch Schieber 2I nach Bedarf gedrosselt werden.
Aus dem Ende des Ausscheiderteils 10 tritt eine mit Ascheteilchen sehr stark angereicherte
kleine Restmenge in das angeschlossene Rohr 22 und von da in Richtung des Pfeiles
23 in die Absetzkammer 24. Hier schlägt sich der weitaus größte Teil der mitgerissenen
Asche zu Boden, um von da mittels einer beliebigen Abzugsvorrichtung weggefördert
zu werden. Die nach Absetzen der Asche in der Kammer 24 frei werdende Gasmenge gelangt
in Richtung des Pfeiles 25 zu den Öffnungen 26 der Kammer, welche durch Klappen
27 in dem gewünschten Maße gedrosselt werden können.
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Aus diesen Öffnungen tritt die in die Kammer 24 gelangende Gasmenge
in Richtung des Pfeiles 28 in den Raum 3 zurück, um sich da mit den ankommenden
unreinen Gasen zu vermischen. Infolgedessen wird auch die aus der Kammer 24 zurücktretende
Gasmenge von neuem dem Ausscheideprozeß unterworfen.
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In Abb. 2 werden die zu reinigenden Rauchgase der Saugzuganlage durch
den Fuchs 1 in Richtung der Pfeile 2 zugeführt. An den Fuchs schließt der Saugstutzen
3 des Ventilators 4 an, durch den die Rauchgase in Richtung des Pfeiles 5 abgesaugt
werden. Der Ventilator 4 drückt die Rauchgase in Richtung des Pfeiles 6 in den angeschlossenen
Stutzen 7, welcher an dem dem Ventilator zugekehrten Ende rechteckigen und an dem
dem Ausscheider zugekehrten Ende kreisförmigen Querschnitt besitzt. Aus dem Stutzen
7 werden die Rauchgase in Richtung des Pfeiles 8 in den ersten Ausscheiderteil g
gedrückt.
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Dieser besteht im wesentlichen aus einer Reihe von konischen Hülsen,
welche mit Spielraum ineinandergesteckt sind. An den zwischen den Hülsen freigelassenen
Ringschlitzen wird ein großer Teil der Rauchgase umgelenkt und, ganz oder zum größten
Teil von seinem Aschegehalt befreit, in Richtung der Pfeile 11 in den den Ausscheiderteil
9 umgebenden Raum 12 gedrückt. Aus diesem treten die gereinigten Rauchgase in Richtung
der Pfeile I3 in den angeschlossenen Schlot I4, in welchem sie in Richtung des Pfeiles
15 nach oben abgeführt werden. Die in dem Ausscheider verblerbenden Rauchgase nehmen
nach dem Ende des Ausscheiders hin an Aschegehalt stark zu. Aus dem Ende des Ausscheiders
tritt eine stark staubhaltige Teilmenge der Rauchgase in Richtung des Pfeiles I6
in die angeschlossene Leitung I7. In dieser Leitung I7 wird diese Gasmenge in den
angeschlossenen zweiten Ausscheiderteil I0 gefördert.
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Auch dieser besteht wiederum aus einer Reihe von mit Spielraum ineinandergesteckten
konischen Hiilsen. Auch hier wird ein Teil der Rauchgase, zum größten Teil von Aschegehalt
befreit, durch die liingschlitze zwischen den konischen Hülsen in Richtung des Pfeiles
I8 in den umgebenden Raum 19 gedrückt.
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Die in den Raum 19 austretende Gasmenge weist jedoch einen höheren
Staubgehalt auf als die aus dem ersten Ausscheiderteilg in den Raum 12 austretende
Gasmenge. Aus dem Raum 19 wird das Gas in Richtung des Pfeiles 22 in die angeschlossene
Leitung 23 geführt. In der Leitung 23 ist eine regelbare Drosselklappe 29 vorgesehen,
welche gestattet, in der Kammer 21 eine beliebige Druckhöhe einzustellen. An der
Leitung 23 ist ein Kanal 25 angeschlossen, welcher in den Fuchs I mündet. Durch
die Leitung 25 gelangen die Gase in Richtung der Pfeile 26 in den Fuchs, um dort
mit den frisch ankommenden ungereinigten Rauchgasen vermischt zu werden.
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Aus dem Ende des zweiten Ausscheiderteils tritt eine Restmenge der
Gase aus, welche sehr stark mit den ausgeschiedenen Ascheteilchen angereichert ist.
Diese Restmenge gelangt mit der darin enthaltenen Asche durch die angeschlossene
Leitung 27 in Richtung des Pfeiles 28-in die Kammer 24. Hier setzt sich der Aschegehalt
der Rauchgase zu Boden und kann etwa durch die verschließbare Öffnung 30 entfernt
werden. Die mit der Asche mitgerissene Gasmenge strömt in Richtung des Pfeiles 3I
in den oberen Teil der Kammer.
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Dieser steht durch Öffnungen 32 mit regelbaren Drosselklappen 33 mit
dem Raum 19 in Verbindung. Beim Öffnen der Drosselklappen strömen die Gase aus der
Kammer 24 in Richtung des Pfeiles 34 in die Kammer 19.
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Der obere Teil der Kammer 2+ steht außerdem durch eine Leitung 35
mit einem Kanal 36 in Verbindung, der in den Fuchs 2 mündet.
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In der Leitung 35 ist eine regelbare Drosselklappe 37 vorgesehen.
Beim Öffnen dieser DrosseIklappe strömen die Gase in Richtung des Pfeiles 38 durch
die Leitung 35 in den angeschlossenen Kanal 36 und von da in Richtung der Pfeile
37 in den Fuchs. Durch die Drosselklappen2g, 33 und 37 hat man es in der Hand, die
in die Kammer 19 und 24 ausströmenden Gase gesondert oder gemeinsam in den Fuchs
2 zu leiten. In der Mehrzahl
der Fälle wird nian die Klappen 33
schließen, um in den Kammern 19 und 24 voneinander unabhängige Druckhöhen einstellen
zu können.
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In allen Fällen werden die aus dem Ausscheiderteil Io austretenden
Gase, und zwar sowohl die Gasmengen, welche zwischen den Hülsen austreten, als auch
diejenige Gasmenge, welche am Ende des Ausscheiderteils austritt, im Kreislauf zurückgeführt
und den ankommenden unreinen Rauchgasen beigemischt, um von neuem dem Ausscheideprozeß
unterworfen zu werden.
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Bei der Anlage gemäß Abb. 2 befindet sich die Absetzkammer 24 in
beträchtlicher Entfernung von dem ersten Ausscheiderteil 9.
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Durch Anbringung des zweiten Ausscheiderteils 10 unmittelbar oberhalb
der Absetzkammer 24 erhält man zwischen dem ersten und dem zweiten Ausscheiderteil
eine Leitung von genügend großem Querschnitt, in welcher die hindurchtretenden Rauchgase
keine übermäßig großen Strömungswiderstände zu überwinden haben. Außerdem ist durch
die Größe des Querschnitts der Leitung 17 gewährleistet, daß genügend Gas hindurchtritt,
um die Förderung der aus dem Ende des ersten Ausscheiderbeils austretenden Aschenmenge
zu ermöglichen.