DE7312548U - Staubabscheider - Google Patents

Description

TATENTANWfALTn

HELMUT SCHRCETER KLAUS LEHMANN DIPL.-PHYS. DIPL.-ING. β MÜNCHEN 25 · LIPOWSKYSTR. IO

p-ra-10

3. April 1973

BOODAN JOSSV ItAWICKI Staubabaohelder

Di« Erfindung bezieht aioh auf Staubabscheider und betrifft insbesondere einen zur Verwendung in Bergwerken, Steinbrüchen oder anderen industriellen Anlagen geeigneten Abscheider zum Entfernen von Staubteilchen aus etaubhaltiger Luft.

Bei den bis jetzt bekannten Staubabscheidern wird Wasser über fein© Dtteen In die etaubhaltige luft eingespritzt bzw· versprüht, um zubbewirken, daß die Staubtellehen τοη den SprUhstruhlen mitgerissen werden» um in form eines Sehlamms in einer Sammelzone abgelagert zu werden« Wenn das Wasser umgewälzt werden muS, um erneut versprüht werden zu können, muß es filtriert werden, um ein Terstopfen der Spriihdüsen zu vermeiden; d&efe selbst wenn eine solche Filtration durchgeführt wird, besteht immer noch eine gewisse Gefahr, daß si-ah die DUsien zusetzen oder nicht mit ihrem maximalen Wirkungsgrad arbeiten.

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Der Erfindung liegt die Aufgäbe zugrunde, einen verbesserten Staubabscheider zu schaffen, bei dem auf die Verwendung von Düsen zum Versprühen von Wasser verzichtet werden kann, und bei dem Maßnahmen getroffen sind, Wasser dadurch zu versprühen, daß die staubhaltige Luft von oben nach unten auf einen Wasserspiegel geleitet wird.

Der Staubabscheider nach der Erfindung ist in den Ansprüchen gekennzeichnet. Bei diesem Staubabscheider wird die zugeführte Luft so umgelenkt, daß sich Wassertröpfchen zusammen mit dem von dem Luftstrom mitgerissenen nassen Staub auf plattenförmigen Tropfenfängern niederschlägt, von denen aus uas Wasser zusammen mit den abgeschiedenen Staubteilchen vorzugsweise auf direktem Wege zu einem Behälter zurückgeleitet wird. Der Behälter ist vorzugsweise mit einer Räumeinrichtung versehen, die dazu dient, den abgelagerten Schlamm kontinuierlich zu entfernen; bei manchen z.B. für Bergwerke bestimmten Anlagen ist es jedoch im Hinblick auf die beschränkten Raumverhältnisse unmöglich oder unzweckmäßig, für ein kontinuierliches Ausräumen des Wasserbehälters zu sorgen. Bei solchen Anlagen muß daher der Behälter periodisch geleert werden, damit das Sediment mit der Hand entfernt werden kann.

Ein Staubabscheider nach der Erfindung kann mit einem Gebläse versehen sein, das dazu dient, den benötigten Luftstrom zu erzeugen, doch ist es auch möglich, dieses Gebläse fortzulassen, wenn der Staubabscheider dazu bestimmt ist, in Verbindung mit einer schon vorhandenen Vorrichtung zum Erzeugen eines LuftStroms benutzt zu werden.

Bei einer Fortbildung der Erfindung kann die allgemein waagerechte Luftabführung in Längsrichtung des Staubabscheiders und parallel zur Luftzuführung oberhalb des Tropfenfängers angeordnet sein. Weiterhin kann am Ends des Staubabscheiders ein Gebläse an

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• dem dem Lufteinlaß abgewandten Ende angeordnet soin, wodurch man

ϊ ■ eine sehr niedrige Bauweise erhält, die insbesondere für Bergwerkstollen besonders gut geeignet ist.

AusitHhrungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden anhand der Zeichnungen beschrieben. Es zeigt:

Fig. 1 eine Stirnansicht einer Ausführungsform eines Staubabscheiders, in der bestimmte innenliegende Bauteile mit gestrichelten Linien angedeutet sind;

Fig. 2 eine Seitenansicht des Staubabscheiders nach

Flg. 1, in der ebenfalls innenliegende Bauteile mit gestrichelten Linien angedeutet sind;

Fig* 3 eine Seitenansicht einer abgeänderten AusfUhrungsform eines Einlaßkanale zum Gebrauoh in Verbindung mit einem im Übrigen nach Flg. 1 und 2 ausgebildeten Staubabscheider)

Fig. 4 die vordere Stirnansicht des Einlaßkanals nach Flg. 3) und

Fig. 5 die hintere Stirnansicht des Einlaßkanals nach Fig, 3*

Der in Fig. 1 und 2 dargestellte Staubabscheider ist zum Betrieb in Bergwerkstollen bzw. beim Tunnelbau geeignet. Sr 1st auf einem Sohlitten 1 angeordnet und weist einen Einlaßkanal 2 fUr staubhaltige Luft auf, der an seinem hinteren Ende geschlossen» jedoch am vorderen Ende offen ist« Die über den Einlaßkanal 2 angesaugte Luft strömt nach unten durch einen Längsschlitz 4 an der Basis des Einlaßkanals» um in einen Wasserbehälter 5 einzutreten. Der Wasserbehälter besitzt eine Abdeckung 6, die mit dem Einlaßkanal 2 zusammenhängt; der Einlaßkanal 2 lot zusammen mit der Abdeckung 6 aus einem einzigen Flußstahlblechstack miteder Stärke 12 nach der englischen Blechlehre hergestellt. Länge beider i Bänder des Schlitzes 4 ist das Flußstahlblech so angekantet» | daß es jeweils einen allgemein V-förmigen Kanal 7 bildet« Tor der Inbetriebsetzung der Staubabscheiders wird der Behälter an eine Wasserleitung angeschlossen and bis zu der in Fig· durch die gestrichelte Linie W angedeuteten Standhöhe mit Wasser gefällt, so daß zwischen dem Wasserspiegel und den Unterkanten der Kanäle 7 ein Abstand von etwa 19 mm vorhanden ist. Diese Standhöhe wird durch eine gemäß Flg. 2 hinter dem Wasserbehälter 5 angeordnete Standhöhenregeleinriohtung θ aufrechterhalten» zu der ein nicht dargestellter» durch einen Schwimmer betätigbarer Magnetschalter gehört, der beim Absinken des Wasserspiegels In dem Behälter 5 ein nioht dargestelltes Magnetventil betätigt, um zu bewirken, daß dem Behälter

weiteres Wasser zugeführt wird, bis die richtige Standhöhe wieder errcloht ist.

Während des Betriebs des Staubabscheiders bewirkt die von oben naoh unten in den Behälter 5 eingeleitete Luft, daß Über der Wasseroberfläche Wasser versprüht wird. Die Kanäle 7 bilden ein Paar von ersten Leitorganen ftlr die Luft, und sie erzeugen eine turbulente Luftströmung in einer Zone 9, die sioh gemäß I¹Ig. 1 zwischen dem Binlaßsohlit« 4 und Austrittsöffnungen 10 erstreckt, die gemäß FI4, 1 auf beiden Selten des Wasserbehälters 5 angeordnet sind, so daß Luft aus dem Behälter entweichen kann. Nahe jeder Auetrittaöffnung 10 ist das Blech der Abdeckung 6 so naoh unten abgewinkelt, daß es ein zweites Paar von Leitorganen 11 bildet, welohe die Über die Auetritteöffnungen 10 entweichenden Luft ströme einochntiren und ebenfalls eine turbulente Strömung erzeugen. Gemäß Fig. 1 ist ein Paar von dritten Leitorganen 12 vorhanden, die Über den Auetrittsöffnungen 10 angeordnet eind, sich schräg Über sie hinweg erstrecken und ebenfalls eine Einschnürung der Luftströme bewirken, so daß auch sie dazu beitragen, die Turbulenz der aus dem Behälter 5 entweichenden Luft zu verstärken.

Die durch den Mnlaßkanal 2, den Behälter 5 und die Leitorgane 12 des dritten Paars gebildete Baugruppe arbeitet als Naßreiniger für die zugeführte staubhaltige Luft, in dem automatisch Wasser versprüht und von dem Luftstrom mitgerissen wird, und in dem die Luftjständig in turbulenter Bewegung gehalten wird, um die Staubteilchen in der Luft zu befeuchten» Hierbei fallen die größeren Staubteilchen direkt in das Wasser in dem Behälter 5, während die kleineren Staubte!lohen weiter von der turbulenten Luft mitgerissen werden, die aus dem SaSreinlger entweioht.

Wegen des symmetrischen Aufbaue des Staubabscheiders, bei dem die Luft dem Wasserbehälter 5 längs der Mittelebene zugeführt wird, um dann auf beiden Seiten wieder zu entweichen, sind die In dem Naßreiniger auftretenden inneren Beanspruchungen auf ein Minimum verringert.

Sie aue den ITafireiniger über die Aus tritt ε öffnungen entweichende Luft wird durch die I<e it organe 12 des dritten Paars zur Außenseite dee Einlaßkanals Z umgelenktι so daß eine Surteulea» der Duft auch in einer Zone 1? Über dem Wasserbehälter 5 hervorgerufen wird» Von der Zone 1? au» strömt die Luft nach oben durch einen in Pig. 2 dargestellten Tropfenfänger 14» der das Wasser von der aufsteigenden Luft trennt und es wieder dem Behälter 5 zuführt. Der Tropfenfänger 14 weist ein Gitter i,uf _t des sieh aus parallelen Tropfenfängerplatten 15 smaammensetet, die aue FluSstahlbleeh mit einer Stärke entsprechend der englischen Bleohlehre 16 bestehen und in Abständen von etwa 50 bis 65 nun verteilt sind. Jedes der Tropfenfängerbleohe 13 ist zwischen ewel Winkelprofilen 16 aue Stahl angeordnet und so abgekantet» daß ee den !luftstrom in dem Tropfenfänger 14 so umlenkt» <laö eloh β eine Bewegungsrichtung einmal um 50° und einmal um 49° ändert. Hierdurch wird die Turbulenz dttr naoh oben strömenden iujct beseitigt» und daher können sich das versprühte wasser und die nassen Staubteilchen leichter auf den Tropfenfängerbleehen 15 ablagern» von denen dann ein Gemisch aus Wasser und nassen Staubteilchen abstropft» das sieh in Form einer Trübe in den Kanälen 7 sammelt» durch welche die Trübe dem Wasserbehälter über Palleitungen 17 und 18 zugeführt wird. Sobald eich In dem Behälter 5 eine große Menge von Feststoffen angesammelt hat» kann der Behälter durch Entfernen Ton Abdeckungen 19 geöffnet werden» um gereinigt zu werden. Hierbei kann man auch die Tropfenfängerbleche 15 nachprüfen und sie erforderlichenfalls erneuern» da gemäß Fig. 1 eine abnehmbare Abdeckung vorhanden ist·

XSm den Transport zu erleichtern» und um insbesondere die Handhabung der viel Raum beanspruchenden Vorrichtung in einem Bergwerkstollen zu ermöglichen» läßt sieh der Tropfenfänger 14 nach dem Lösen von Terbindungssehrauben von dem Naßreiniger abnehmen* Um dies zu ermöglichen» sind gemäß Fig. 1 und Winkelprofile 21 vorhanden» die sich längs der Basis eines Gehäuses 22 für den Tropfenfänger 14 und längs des Umfange

dee Gehäuses 23 für den Naßreiniger erstrecken, so daß man den !Tropfenfänger mit dem Naßreiniger durch nioht dargestellte Schrauben verbinden kann, die durch die Winkelprofile ragen·

Der Staubabscheider wird in Verbindung mit einem Gebläse 24 benutzt, das auf einer rückwärtigen Verlängerung 25 des Sohllttene 1 angeordnet ist. Zw Gebrauch wird der Staubabscheider in einem Abstand von etwa 6 m vom Kopf eines unter» ! irdischen Stollens angeordnet und hinter der sich vorschiebenden Abbaumaschine periodisch mit Hilfe von Winden naohgeführt. f

Während des Betriebe muß man natürlich den Einlaßkanal jj 2 und die Kanäle 7 in einer waagerechten Lage halten, um die \ Luftspalt© zwischen ihnen und dem Wasser in dem Behälter 5 Über die ganze Länge des Staubabscheiders auf der gleichen Breite zu halten* Damit der Staubabscheider in einem Stollen benutzt werden kann, bei dem der Boden gegen die Waagerechte geneigt ist, wird er von dem Schlitten 1 ave mit Hilfe nicht dargestellter Hebeschrauben oder anderer verstellbarer Vorrichtungen unterstützt, die den Staubabscheider in seiner waagerechten Lage halten»

Fig. 3 bis 5 zeigen eine abgeänderte Ausführungaform eines Binlaßkanals 2¹ für den Staubabscheider nach Fig. 1 und 2. In Fig. 3 bis 5 sind Teile, die anhand von Fig. 1 und 2 beschriebenen ähnlichen Teilen entsprechen, jeweils mit den gleichen Bezugssiahlen, jedoch unter Beifügung eines Kennstriohs bezeichnet»

Ber Einlaßkanal 2'nach Fig. 3 bis 5 verjüngt sieh von einem Eingang mit einem großen Durchmesser in Richtung auf das einen kleinen Durchmesser aufweisende hintere Ende. Saher verkleinert sich der Querschnitt des Einlaßkanals 2' Über seine Länge gleichmäßig und angenähert proportional zu dem Volumen der Luft, die den Kanal an verschiedenen Über seine Achse verteilten Querschnitten durchströmt. Hierdurch wird eine maximale Wirkung bezüglich des automatischen Versprühens

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von Wasser in dem Behälter unter dem Einlaßkanal 2' gewährleistet.

Bezüglich der AusfUhrungsform nach Pig. 3 bis 5 ist zu bemerken, daß zwar die Oberkante des Einlaßkanals 2¹ nach hinten und unten geneigt ist, daß jedoch die unteren Kanäle 7' waagerecht angeordnet sind und sich daher parallel zur Oberfläche des Wassers in dem Behälter erstrecken.

Ansprüche ι

Claims (16)

- 8 - p-ra-10 A III « ' SCHUTZANSPRÜCHE

1. Staubabscheider zum Entfernen von Staubteilchen aus staub» haltiger Luft mit einer Luftzuführung von oben auf einen Wasserbehälter zum selbständigen Versprühen von Wasser, gekennzeichnet .durch eine als Leitorgan ausgebildete Behälterabdeckung (6), durch die Luft über die Wasseroberfläche (W) im Behälter (5) leitbar ist, und einen Abschnitt (9)* durch den eine turbulente Bewegung des Luftstromes Über der ganzen Wasseroberfläche (W) ständig erzeugbar ist, und durch weitere Leitorgane (11), durch die ein zweiter Abschnitt von turbulenter Luftbewegung oberhalb der Abdeckung (6) herstellbar ist, und durch einen Tropfenfänger (14), durch den aus der hindurchströmenden Luft Wassertropfen und mitgerissene nasse Stäubteilchen zurückhaltbar sind.

2. Staubabscheider nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die weiteren Leitorgane (11) mehrere Leitorgane sind, durch die der Luftdurchlaß durch den Behälter verengbar ist.

J. Staubabscheider nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß die Leitorgane aus einem ersten Leitorgan (7), durch das der Luftdurchlaß am Behältereingang (4) verengerbar ist, und aus einem zweiten Leitorgan (11) bestehen, durch welches der Luftdurchlaß am Behälterausgang (10) verengerbar ist.

4. Staubabscheider nach Anspruch 2 oder J5* dadurch gekennzeichnet , daß Luft auf das äußere der Luftzuführung durch die Leitorgane (11, 12) leitbar ist.

L - 9 - P-ra-lO

5. Staubabscheider nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß die Luftzuführung ein waagerecht angeordnetes rohrförmiges Bauteil (2, 2') mit einem Lufteinlaß an einem Ende aufweist, und daß dieses Bauteil längs seiner Basis einen Auslaß (4) besitzt, wodurch Luft

dem Behälter (5) von oben nach unten zuführbar ist.

6. Staubabscheider nuch einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß der Tropfenfänger

(14) ein Gitter aus parallel angeordneten Tropfenfangblechen

(15) hat, wodurch die durch sie hindurchströmende Luft mehrmals nacheinander umlenkbar ist, wobei die Strömungsrichtung unter einem spitzer Winkel veränderbar ist.

7. Staubabscheider naph Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet , daß die Luft durch das Gitter aus Tropfen-.fangblechen (15) nacheinander unter zwei spitzen Winkeln umlenkbar ist, von denen der erste spitzer als der zweite ist.

8. Staubabscheider nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß Vorrichtungen (I7, 18) vorhander sind, durch die das Wasser und die nassen Staubteilchen aus dem Tropfenfänger (14) zu dem Behälter (5) zurückleitbar sind.

9. Staubabscheider nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet , daß eine Räumvorrichtung vorhanden ist, durch die das Sediment kontinuierlich aus dem Behälter (5) entfernbar ist.

10. Staubabscheider nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß eine Vorrichtung (8) vorhanden ist, durch die der Wasserspiegel (W) in dem Behälter (5) innerhalb vorbestimmtsr Grenzen haltbar ist.

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11. Staubabscheider nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet , daß die Vorrichtung (8) einen schwimmerbetätigten Magnetschalter hat.

12. Staubabscheider nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß der dem Staubabscheider zugeführte Luftstrom durch ein Gebläse (24) herstellbar ist.

13. Staubabscheider nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzei chnet , daß das Gebläse am Ende des Staubabscheiders an dem dem Lufteinlaß abgewandten Ende angeordnet ist.

14. Staubabscheider nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß eine allgemein waagerechte Luftabführung in Längsrichtung des Staubabscheiders und parallel zur Luftzuführung oberhalb des Tropfenfängers (14) angeordnet ist.

15. Staubabscheider nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß der Staubabscheider auf einem Schlitten (1) angeordnet ist, der in einem unterirdischen Stollen hinter einer Abbaumaschine nachschleppbar ist.

16. Staubabscheider nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß der Naßreiniger und der Tropfenfänger (14) voneinander trennbar sind.