DE1081424B

DE1081424B - Verfahren und Vorrichtung zur Abscheidung von fluessigen oder festen Stoffen aus Gasen oder Fluessigkeiten

Info

Publication number: DE1081424B
Application number: DEF24853A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Thomas Fischer
Original assignee: THOMAS FISCHER DIPL ING
Current assignee: THOMAS FISCHER DIPL ING
Priority date: 1958-01-21
Filing date: 1958-01-21
Publication date: 1960-05-12

Description

Verfahren und Vorrichtung zur Abscheidung -von flüssigen oder festen Stoffen aus Gasen oder Flüssigkeiten Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Abscheidung von flüssigen oder festen Stoffen aus Gasen oder Flüssigkeiten, bei dem die Gase oder Flüssigkeiten durch einen sich in Flußrichtung verengenden Raute zwischen zwei zylindersymmetrischen Körpern in einen anschließenden, vorzugsweise zylindrischen Hohlraum strömen, und auf Vorrichtungen zur Durchführung dieses Verfahrens.
Verfahren und Vorrichtungen dieser Art sind bekannt. Bei ihnen werden die Gase zwischen einem Zylindermantel und einem Kegelmantel eingeführt; es verengt sich der Querschnitt des zwischen Zylindermantel und Kegelmantel gebildeten Raumes gegen den Austrittsspalt, und anschließend tritt das Gas in den Zylinderraum ein.
Das erfindungsgemäße Verfahren ist demgegenüber dadurch gekennzeichnet, daß durch entsprechend gekrümmte Führungsrippen eine spiral- bzw. schneckenförmige Führung der Medien vorzugsweise zwischen einem Zylindermantel und einem Kegelmantel -oder zwischen zwei Kegelmänteln so vorgenommen wird, daß durch die allmähliche Verengung des Querschnittes eine zunehmende Geschwindigkeitssteigerung gegen den Austrittsspalt- stattfindet, worauf die Medien mit der erreichten Geschwindigkeit in einen anschließenden, vorzugsweise zylindrisch ausgebildeten Hohlraum in tangentialer bzw. schrägtangentialer Richtung einströmen und die Trennung erfolgt.
Nach dem beanspruchten Verfahren werden also die Medien bereits vor dem Austritt aus dem sich verengenden Raum zwischen den zwei zylindersymmetrischen Körpern in eine tangentiale bzw. schrägtangentiale Richtung umgelenkt. Bei .dem vorbekannten Verfahren erfolgt die Umlenkung erst nachdemdie Medien diesen Raum verlassen haben. Dementsprechend ist auch die Abscheidewirkung des vorbekannten Verfahrens gegenüber dem beanspruchten Verfahren verschieden, und zwar in folgender Hinsicht: a) Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren ist der Übergang von der axialen Strömungsrichtung in die tangentiale bzw, schrägtangentiale mit .der Zunahme an -Geschwindigkeit .gekoppelt, und alle für die Abscheidung maßgeblichen Faktoren, wie Geschwindigkeit und Bahnkrümmung bzw. deren Verhältnis zueinander, sind beliebig wählbar. Bei dem bekannten Verfahren, bei dem .die Gase erst nach Erreichung ihrer Höchstgeschwindigkeit umgelenkt werden, ist dies nur zum Teil der Fall.
b) Die allmähliche Richtungsänderung bei gleichzeitiger, ebenfalls allmählicher Geschwindigkeitszunahme bietet strömungstechnische Vorteile, wie z. B. geringeren Widerstand, was gleichbedeutend ist mit geringerem Kraftaufwand. Dies spielt besonders bei der Abscheidung von feinsten Stäuben, wofür sehr hohe Geschwindigkeiten erforderlich sind, eine wesentliche Rolle.
c) Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren werden in dem Raum zwischen Zylindermantel und Kegelmantel Führungsrippen angebracht, deren wirksame Flächen damit wesentlich größer gehalten werden können, als `nenn die Umlenkschaufeln erst nach dem Spalt angeordnet werden. Dies bietet besonders dann einen Vorteil, wenn die Entstaubung durch Zusatzstoffe verbessert werden soll.
d) Bei dem vorbekannten Verfahren wird das Gas erst nach Erreichung der Höchstgeschwindigkeit, also erst im zylindrischen Raum, durch Führungsrippen von der axialen in die tangentiaie Richtung umgelenkt. Dies bedingt wegen der Kürze des Weges eine sehr plötzliche Änderung, die wegen Fehlens der zwangläufigen Führung (die Führungsrippen werden nur angeblasen, sind aber seitlich offen) nicht ausschließlich in die gewünschte schrägtangentiale Richtung erfolgt. Die Entspannung der Gase nach ;dem Spalt wird also auch nach anderen offenstehenden Richtungen erfelgen, was den Abscheideeffekt nur ungünstig beeinflussen kann.
Ein Apparat .zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens, bei dem ,der .in Flußri.chtung :sich verengende Raum .durch zwei ineinandergefügte Kegel begrenzt ist, ist dadurch gekennzeichnet, daß der innere Kegelmantel einen stumpferen Kegelwinkel als der äußere aufweist und der Hohlraum zwischen den Kegelmänteln durch beliebig viele gekrümmte Führungsrippen. unterteilt ist, die von der anfänglichen Richtung längs der Mantellinien gegen die Kegelbasis zu immer mehr zur Tangentialrichtung übergehen. Dadurch, daß der Kegelwinkel des inneren Kegels größer ist als der äußere, wird der Querschnitt gegen den Austrittsspalt zunehmend enger und die Geschwindigkeit entsprechend höher.
Diese Geschwindigkeitszunahme kann dadurch erreicht werden, daß die Zufuhr der Medien zwischen einem Zylinder- und einem Kegelmantel erfolgt.
Die Führungsrippen haben vorzugsweise etwa gleichen Abstand, d. h., sie werden etwa in dem Maße vermehrt, wie es dem zunehmenden Durchmesser entspricht.
Das erfindungsgemäße Verfahren findet bevorzugt zur Abscheidung von Staub aus staubhaltigen Gasen Verwendung, wobei -- wie an sich bekannt - zur Unterstützung der Entstaubung dienende Medien dem Gasstrom in feinster Verbindung zugeführt werden.
Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung von Ausführungsbeispielen an Hand der Abb. 1 und 2.
Abb. 1 zeigt einen Apparat, bei welchem die Zufuhr der Medien zwischen zwei Kegelmänteln erfolgt, wobei der innere Kegelmantel einen stumpferen Kegelwinkel aufweist. Der dazwischenliegende Raum wird durch beliebig viele Führungsrippen unterteilt, welche gekrümmt sind und von der anfänglichen Richtung längs der Mantellinien gegen die Kegelbasis zu immer mehr davon abweichen, so daß die Strömung längs einer Schraubenlinie mit schrägtangentialer Aasmündung erfolgt.
1 - Eintritt des Mediums, 2 - äußere Ummantelung, 3 - innerer Kegel mit den Führungsrippen, welche schrägtangential ausmünden, 4 - Austritt für das eine Medium, 5 - Austritt für das andere Medium. Abb.2 zeigt einen Abscheider, dessen Merkmale darin bestehen, daß die Zufuhr des staubhaltigen Gases statt zwischen zwei Kegelmänteln zwischen einem Zylinder und einem Kegelmantel erfolgt.
1 - Eintritt des Mediums, 2 - innerer Kegelmantel, 3 - auf diesem angeordnete Führungsrippen, welche zwischen dem äußeren Zylindermantel und dem inneren Kegelmantel angeordnet sind, die die Aufteilung in beliebig viele Teilströme bewirken und diese Teilströme aus der senkrechten in eine fast horizontale und tangentiale Richtung bei ständig zunehmender Geschwindigkeit umlenken, 4 - Austritt des einen Mediums, 5 - Austritt des anderen Mediums, 6 - ringförmiges Rohr mit vielen Berieselungsdüsen für die Waschflüssigkeit. Selbstverständlich fällt die Einrichtung 6 bei trockener Abscheidung bzw. bei Abscheidung aus einem Flüssigkeitsstrom weg.
Der in Abb. 2 gezeigte und beschriebene Apparat ist bestens geeignet, um Stäube oder feinverteilte Flüssigkeiten aus Gasen abzuscheiden. Er kann auch als Hydrozyklon wirken und ist in der Lage, aus Flüssigkeiten Feststoffe abzuscheiden oder Flüssigkeiten, die nicht mischbar sind und verschiedene Dichte aufweisen, voneinander zu trennen.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Verfahren zur Abscheidung von flüssigen oder festen Stoffen aus Gasen oder Flüssigkeiten, bei dem die Gase oder Flüssigkeiten durch einen sich in Flußrichtung verengenden Raum zwischen zwei zylindersymmetrischen Körpern in einen anschließenden, vorzugsweise zylindrischen Hohlraum strömen, dadurch gekennzeichnet, daß durch entsprechend gekrümmte Führungsrippen eine spiral- bzw. schneckenförmige Führung der Medien vorzugsweise zwischen einem Zylindermantel und einem Kegelmantel oder zwischen zwei Kegelmänteln so vorgenommen wird, daß durch die allmähliche Verengung des Querschnittes eine zunehmende Geschwindigkeitssteigerung gegen den Austrittsspalt stattfindet, worauf die Medien mit der erreichten Geschwindigkeit in einen anschließenden, vorzugsweise zylindrisch ausgebildeten Hohlraum in tangentialer bzw. schrägtangentialer Richtung einströmen und die Trennung erfolgt.
2. Apparat zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, bei dem der in Flußrichtung sich verengende Raum durch zwei ineinandergefügte Kegel begrenzt ist, dadurch gekennzeichnet, daß der innere Kegelmantel (3 in Abb. 1) einen stumpferen Kegelwinkel als der äußere (2 in Abb. 1) aufweist und der Hohlraum zwischen den Kegelmänteln durch beliebig viele gekrümmte Führungsrippen unterteilt ist, die von der anfänglichen Richtung längs der Mantellinien gegen die Kegelbasis zu immer mehr zur Tangentialrichtung übergehen.
3. Apparat zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zufuhr der Medien zwischen einem Zylinder- und einem Kegelmantel (2 in Abb. 2) erfolgt.
4. Apparat nach Anspruch 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsrippen (3 in Abb. 2) etwa gleichen Abstand haben, d. h. etwa in dem Maße vermehrt werden, wie es dem zunehmenden Durchmesser entspricht.
5. Verfahren nach Anspruch 1 zur Abscheidung von Staub aus staubhaltigen Gasen, dadurch gekennzeichnet, daß - wie an sich bekannt - zur Unterstützung der Entstaubung dem Gasstrom zusätzliche Medien in feinster Verteilung zugeführt werden. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 106 356, 323 655, 411637, 522 974, 911013, 948 350s schweizerische Patentschriften Nr. 43 079, 293 768, 315 310; französische Patentschriften Nr. 785 448, 976 551; USA.-Patentschriften Nr. 548 490, 1839 952, 2 015 464, 2 588106.