DE1272094B - Wirbler der Zyklonbauweise zum Abscheiden von Staub aus Gasen, insbesondere aus Gichtgasen von Hochoefen oder anderen Schachtoefen - Google Patents

Description

• Wirbler der Zyklonbauweise zum Abscheiden von Staub aus Gasen, insbesondere aus Gichtgasen von Hochöfen oder anderen Schachtöfen Die für Zwecke der trockenen Staubabscheidung, beispielsweise für die Hochofengasentstaubung, bisher am häufigsten verwendeten Wirbler sind Zyklone mit unveränderlichen Querschnitten. Solange die zu reinigenden Gasmengen konstant sind, können solche Wirbler optimal ausgelegt werden. Fallen nun aber in der Zeiteinheit unterschiedliche Gasmengen an z. B. beim Umschalten des Gichtdruckes von 0,1 auf 1,0 atü), müssen mehrere parallelgeschaltete Wirbler vorgesehen werden, und es müssen hiervon Einheiten zu- oder abgeschaltet werden können, wenn man nicht entweder einen unzulässig hohen Verschleiß oder den Abfall der Abscheideleistung hinnehmen will.
• Man hat bereits versucht, einer wechselnden Gasmenge durch einstellbare Veränderung des Wirblers Rechnung zu tragen.
• So ist es bekannt, bei Wirblern die innenseitige Mündung der tangentialen Einströmstutzen mit einer schwenkbaren Klappe zu versehen, um die Eintrittsgeschwindigkeit der Gase in die Wirbler konstant halten zu können (deutsche Patentschrift 686 367).
• Bei Wirblern mit zentralen Einströmstutzen ist es auch bekannt, die zur Drallerzeugung im zylindermantelförmigen Einströmquerschnitt vorgesehenen Leitflügel schwenkbar anzuordnen, welche gemeinsam verstellt werden, um die Eintrittsgeschwindigkeit der Gase in dem Wirbelraum zu regeln (schweizerische Patentschrift 127 029).
• Die Eintrittsgeschwindigkeit ist jedoch nicht identisch mit der sich ändernden Umfangsgeschwindigkeit im Wirbelraum, welche eine bestimmende Größe zur Berechnung der Abscheideleistung ist. Nach einer bekannten Formel - aufgestellt von Prof. Dr.-Ing. Barth (VDI-Tagungsheft Nr. 3 vom Jahre 1954) - ist die Fallgeschwindigkeit des Grenzkornes unter anderem dem Quadrat der Umfangsgeschwindigkeit umgekehrt proportional, d. h., die Fallgeschwindigkeit ist ganz erheblich kleiner und damit die Abscheideleistung besser, je größer die Umfangsgeschwindigkeit im Wirbelraum ist. Da sich durch die Regelung der Eintrittsgeschwindigkeit mittels Verstellung des Einströmquerschnittes bei wechselnder Gasdurchsatzmenge die Umfangsgeschwindigkeit im Wirbelraum nicht konstant halten läßt, ist mit einer derartigen Regelung eine gleichbleibende Abscheideleistung nicht zu erreichen.
• Weiterhin ist es bekannt, bei Wirblern zum Zwecke der Regelung den Wirbelraum selbst zu verändern, und zwar durch axiale Verstellung der unteren Begrenzungswandung des Wirbelraumes bzw. des Sammeltrichters (deutsche Patentschriften 676 456, 908 096 und USA.-Patentschrift 1215 890). Auch ist die Herstellung der Wirblerwandungen aus Gummi oder einem anderen dehnbaren Stoff bekannt, durch die eine Veränderung des Querschnittes sowie der Höhe des Sichterraumes ermöglicht werden soll (deutsche Patentschrift 475 404).
• Während die zuerst genannten Maßnahmen (Veränderung der Eintrittsgeschwindigkeit) das eingangs genannte Problem nicht zu lösen vermögen, sind die zuletzt genannten Maßnahmen entweder sehr aufwendig oder nicht geeignet für Wirbler zum Abscheiden von Staub aus Gasen von hoher Temperatur wie bei Hochöfen od. dgl.
• Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, einen Wirbler der Zyklonbauweise zum Abscheiden von Staub aus Gasen, insbesondere aus Gichtgasen von Hochöfen oder anderen Schachtöfen, in vertikaler Achslage mit am oberen Ende tangential einmündendem Einströmstutzen zu schaffen, dessen zylindrischer Wirbelraum im Durchmesser unterschiedlichen Gasdurchsatzmengen angepaßt werden kann.
• Erfindungsgemäß ist die Umfangsfläche des zylindrischen Wirblerraumes von einem innerhalb des Zyklonmantels angeordneten Kranz aus rechteckigen, sich in der D.rehströmungsrichtung fischschuppenartig überlappenden Lamellen gebildet, die mit ihrem überlappten vertikalen Rand an Schwenkhebeln angelenkt sind, deren Schwenkachsen parallel zur Wirblerachse an der Innenseite des Zyklonmantels gelagert sind.
• Durch die mit dieser Konstruktion mögliche Veränderung des Umfangs des Wirbelraumes ist in einfacher Weise eine Regulierbarkeit der Umfangsgeschwindigkeit erreicht, die ihrerseits für die Abscheideleistung maßgebend ist. Dabei ist es von Wichtigkeit, daß auch bei der Veränderung seines Durchmessers der Wirbelraummantel eine geschlossene Oberfläche bildet.
• Weiter besteht die Erfindung darin, daß die Lamellen aus viereckigen Rahmen und Einsatzplatten mit Verschleißschutzauflage bestehen.
• Zweckmäßigerweise ist dabei eine die Schwenkhebel aller Lamellen in an sich bekannter Weise gleichzeitig schwenkende gemeinsame Stelleinrichtung vorgesehen.
• Ferner ist Gegenstand der Erfindung, daß der Einströmstutzen rechteckigen Querschnitt hat und daß an der Innenseite seiner Außenwand eine Leitzunge angelenkt ist, deren freies, in den Wirblerraum ragendes Ende an der der Stutzenmündung in Drehströmungsrichtung nächstgelegenen Lamelle gleitend an@ liegt. Der tangentiale Einströmstutzen kann in bekannter Weise schräg abwärts durch den Zyklonmantel münden. Dadurch werden die für die Einführung des Einströmstutzens bzw. des Staubgasstromes notwendigen Aussparungen in den betreffenden Lamellen bei den ersten Umwirbelungen nicht vom Drallstrahl getroffen.
• In den Zeichnungen ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt, das weitere Einzelheiten zeigt.
• F i g. 1 zeigt einen axilen Längsschnitt des Wirblers; F i g. 2 und 3 sind Querschnitte durch den Wirbler mit zwei verschiedenen Einstellungen des Wirblerraumdurchmessers entsprechend zweier verschiedener Gasbelastungen.
• Mit 1 ist der Zyklonmantel bezeichnet. Die eigentliche Wirbelraumumfangsfläche wird durch die sich fischschuppenartig überlappenden Lamellen 2 bzw. 2' gebildet, die mit ihrem überlappten vertikalen Rand an Schwenkhebeln 4 angelenkt sind, deren Schwenkachsen 3 parallel zur Wirblerachse an der Innenseite des Zyklonmantels 1 gelagert sind. Je nach der Verstellung der Lamellen, die durch Einzeltriebe 5, vorzugsweise aber durch eine gemeinsame Stelleinrichtung z. B. mit Hilfe einer Kette oder sonstiger mechanischer Verbindungen erfolgen kann, wird eine kleinere (F i g. 2) oder größere (F i g. 3) polygonale Umfangsfläche des Wirblerraumes gebildet.
• Der Einströmstutzen 7 hat einen rechteckigen Querschnitt. An der Innenseite seiner Außenwand ist die Leitzunge 6 angelenkt, deren freies, in den Wirblerraum ragendes Ende an der der Stutzeneinmündung in Drehströmungsrichtung nächstgelegenen Lamelle 2' gleitend anliegt. Die Einströmstutzen mündet schräg abwärts gerichtet durch den Zyklonmantel 1 und entsprechende Aussparungen 2" der betreffenden Lamellen in den Wirblerraum.

Claims (5)

1. Patentansprüche: 1. Wirbler der Zyklonbauweise zum Abscheiden von Staub aus Gasen, insbesondere aus den Gichtgasen von Hochöfen oder anderen Schachtöfen, in vertikaler Achslage mit am oberen Ende tangential einmündendem Einströmstutzen und zur Anpassung an unterschiedliche Gasdurchsatzmengen im Durchmesser verstellbarem zylindrischem Wirbelraum, dadurch gekennzeichnet, daß die Umfangsfläche des zylindrischen Wirblerraumes von einem innerhalb des Zyklonmantels (1) angeordneten Kranz aus rechteckigen, sich in der Drehströmungsrichtung fischschuppenartig überlappenden Lamellen (2) gebildet ist, die mit ihrem überlappten vertikalen Rand an Schwenkhebeln. (4) angelenkt sind, deren Schwenkachsen (3) parallel zur Wirblerachse an der Innenseite des Zyklonmantels (1) gelagert sind.
2. 2. Wirbler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lamellen (2) aus viereckigen Rahmen und Einsatzplatten mit Verschleißschutzauflage bestehen.
3. 3. Wirbler nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch eine die Schwenkhebel (4) der Lamellen (2) in an sich bekannter Weise gleichzeitig schwenkende gemeinsame Stelleinrichtung.
4. 4. Wirbler nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Einströmstutzen (7) rechteckigen Querschnitt hat und daß an der Innenseite seiner Außenwand eine Leitzunge (6) angelenkt ist, deren freies, in den Wirblerraum ragendes Ende an der der Stutzenmündung in Drehströmungsrichtung nächstgelegenen Lamelle (27 gleitend anliegt.
5. 5. Wirbler nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der tangentiale Einströmstutzen (7) in bekannter Weise schräg abwärts durch den Zyklonmantel (1) einmündet. In Betracht gezogene Druckschriften.: Deutsche Patentschriften Nr. 475 404, 676 456, 686 367, 908 096; schweizerische Patentschrift Nr. 127 029; USA.-Patentschrift Nr.1215 890; VDI-Tagungsheft Nr. 3 vom Jahre 1954, S.14.