DE1205495B - Wirbelkammer - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. α.:

BOId

Deutsche Kl.: 12 e-3/01

Nummer: 1205 495

Aktenzeichen: S 77258IV c/12 e

Anmeldetag: 22. Dezember 1961

Auslegetag: 25. November 1965

Es sind Wirbelkammern zum Entfernen von Staubteilchen und auch von Flüssigkeitstropfen aus einer Gasströmung bekannt, wobei das Ausströmrohr in Achsenrichtung nach oben führt. Wegen der in der Wirbelkammer eintretenden Richtungsumlenkung und der meistens auch noch außerhalb der Wirbelkammer erforderlichen weiteren Umlenkung ist der Widerstand, welchen diese Wirbelkammer der Gasströmung entgegensetzt, relativ hoch. Es sind auch andere Ausführungen von Staub- bzw. Flüssigkeitsabscheidern bekannt, bei denen in den Weg der Gasströmung Trennwände verschiedener Form, sogenannte Schikanen, gelegt werden, um welche die Strömung herumgeführt wird. Auch diese Abscheider haben einen relativ großen Widerstand, wobei zudem die Abscheidewirkung nicht voll befriedigt. Es ist auch eine Wirbelkammer zum Agglomerieren von Schwebeteilchen in Gasen bekanntgeworden, welche einen an den Stirnflächen verschlossenen Zylindermantel mit an dessen Enden tangential angeordneten Kanälen zum Ein- und Austritt des Gases aufweist.

Es wurde gefunden, daß eine Wirbelkammer zur Abscheidung von in einer Gasströmung enthaltenen, vorzugsweise flüssigen Teilen mit einem vertikal angeordneten Gefäß mit kreisförmigem Querschnitt und in der Nähe dessen Enden tangential angeordneten Rohren zum Ein- und Austritt des Gases der Gasströmung einen minimalen Widerstand entgegensetzt und dabei eine vollständige Entfernung von in der Gasströmung enthaltenen festen öder vorzugsweise flüssigen Teilchen bewirkt, wenn erfindungsgemäß zwischen den Rohren ein durch einen an der Innenwand des Gefäßes befestigten Ring gebildeter Zaun angeordnet ist. Die Ausführungsbeispiele zeigen in

F i g. 1 eine Wirbelkammer im Schnitt und

F i g. 2 den Schnitt A-A in F i g. 1.

In F i g. 1 ist ein zylindrisches Gefäß 1, das oben und unten durch Böden 2 abgeschlossen ist, mit einem Einströmrohr 3 und einem Ausströmrohr 4 versehen. Das Einströmrohr 3 mündet in das Gefäß unterhalb des Ausströmrohres 4. Zwischen beiden Rohren ist ein Ring 5 an der Wand des Gefäßes angeordnet. Unterhalb des Einströmrohres 3 ist ein Abflußrohre für die abgeschiedene Flüssigkeit an das Gefäß 1 angeschlossen.

Die in die Wirbelkammer eingeführte Gasströmung hat eine wirbelnde Bewegung im Gefäß des Abscheiders zur Folge. Dadurch werden Flüssigkeitstropfen, die sich in der Strömung befinden, an die Wand herausgeschleudert und fließen entlang dieser herab. Der Ring 5 trennt dabei die die Flüssigkeitstropfen enthaltende Außenschicht von der Strömung Wirbelkammer

Anmelder:

Gebrüder Sulzer Aktiengesellschaft,

Winterthur (Schweiz)

Vertreter:

Dipl.-Ing. H. Marsch, Patentanwalt,

Düsseldorf 1, Lindemannstr. 31

Als Erfinder benannt:

Emil Graf, Winterthur (Schweiz)

Beanspruchte Priorität:

Schweiz vom 15. Dezember 1961 (14 490)

des übrigen, nunmehr trockenen Gases. Es gelangt also in den oberen Teil des Abscheiders, welcher sich oberhalb des Ringes 5 befindet, nur trockenes Gas, während sich die in diesem enthaltene Feuchte an der Wand des unteren Teiles niederschlägt und aus dem unteren Teil durch das Rohr 6 abfließt. Die mit dem Abscheider durchgeführten Versuche haben gezeigt, daß dieser von allen bekannten Flüssigkeitsabscheidern den geringsten Durchströmwiderstand aufweist und dabei bei geeigneter Dimensionierung des Ringes eine gute Abscheidung der in der Gasströmung enthaltenen Flüssigkeit bewirkt.
So hat man bei einem für die Gichtgaszuführung für eine Gasturbine bestimmten Flüssigkeitsabscheider von 850 mm Durchmesser (D in Fi g. 1) die besten Ergebnisse bei einem inneren Durchmesser von d = 700 mm erzielt. Die im Gichtgas enthaltenen Wassertropfen wurden dabei vollständig abgeschieden, und der Widerstand war minimal. Bei einer Verkleinerung des inneren Durchmessers unter einen Wert von etwa 80% des äußeren Durchmessers des Ringes begann der Widerstand für die Gasströmung zu steigen, ohne Einfluß auf die bereits vollständige Entfernung der Flüssigkeitstropfen. Bei einer Vergrößerung des inneren Durchmessers d über einen Wert von 90% des großen Durchmessers hinaus

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wurde eine Verschlechterung der abscheidenden Wirkung festgestellt. Es versteht sich jedoch, daß diese Angaben nur für bestimmte Verhältnisse maßgeblich sind und daß bei anderen Verhältnissen eine andere Dimensionierung des Zaunes erforderlich sein kann.

Versuche haben gezeigt, daß auf eine Abdichtung des Ringes gegenüber der Wand des Gefäßes kein besonderer Wert gelegt zu werden braucht. Eine eventuell vom unteren Teil in den oberen Teil entlang der Gefäßwand gelangte Flüssigkeit kriecht nämlich auf der oberen Fläche des Ringes von außen nach innen, in der für Grenzschichtströmung charakteristischen Weise, d. h. in Richtung von abnehmendem statischem Druck, und gelangt wieder in den unteren Teil des Gefäßes zurück.

Es versteht sich, daß der Abscheider in der gleichen Weise wie für Flüssigkeiten auch für Staub und andere feste Teilchen verwendet werden kann. Unter Umständen kann dabei durch Ausbildung ao einer Flüssigkeitsschicht an der Innenwand des unteren Teiles die abscheidende Wirkung und der Abtransport der Teilchen noch verbessert werden.

Der Ring braucht nicht, wie dargestellt, eine Ebene zu bilden, sondern kann auch konisch sein, mit der Neigung nach oben oder nach unten.

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Wirbelkammer zur Abscheidung von in einer Gasströmung enthaltenen, vorzugsweise flüssigen Teilen mit einem vertikal angeordneten Gefäß mit kreisförmigem Querschnitt und in der Nähe dessen Enden tangential angeordneten Rohren zum Ein- und Austritt des Gases, dadurchgekennzeichnet, daß zwischen den Rohren ein durch einen an der Innenwand des Gefäßes befestigten Ring (S) gebildeter Zaun angeordnet ist.

2. Wirbelkammer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der innere Durchmesser (d) des Ringes 80 bis 90% dessen äußeren Durchmessers (D) beträgt.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Auslegeschrift Nr. 1056 093;
USA.-Patentschrift Nr. 2 424122.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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