DE1913282C3

DE1913282C3 - Vorrichtung zum Abscheiden von Flüssigkeitstropfen und/oder feinen Feststoffpartikeln aus einem Gasstrom

Info

Publication number: DE1913282C3
Application number: DE19691913282
Authority: DE
Inventors: Willi 5211 Ranzel Wetteborn
Original assignee: Kloeckner Humboldt Deutz AG
Current assignee: Kloeckner Humboldt Deutz AG
Priority date: 1969-03-15
Filing date: 1969-03-15
Publication date: 1978-09-14
Also published as: DE1913282B2; FR2038899A5; NL7003725A; CH504886A; BE747280A; DE1913282A1

Description

h 2: a [mm]

3 [ m/sec j
(»ν,, + 3) [m/sec]

ergebende Abstand.

2. Vorrichtung nach Anspruch i, bei der mindestens zwei Reihen von Abscheidelamellen hintereinander angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Prallflächen der in Strömungsrichtung gesehen ersten Reihe in einem Winkel von 20" bis 60° angestellt sind und daß die Prallflächen der zweiten Reihe in Richtung der Kanalachse ausgerichtet sind und mit Bezug auf die Fangrinnen der Abscheidelamellen der ersten Reihen versetzt angeordnet sind, wobei jeweils die Öffnungen der Fangrinnen der Abscheidelamellen der /weiten Reihe in die entgegengesetzte Richtung der Öffnung der Fangrinnen der ersten Reihe weisen.

3. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Fangrinnen (5) der Abscheidelamellen (4) bei einer unter Überdruck betriebenen Vorrichtung in einen unterhalb der Lamellen angeordneten Fangraum (6) münden, der für den Austrag der Flüssigkeit mit einem ansteigenden Ablauf (8) versehen ist, und daß die Mindesthöhe dieses Ablaufs über der oberen Kante der Flüssigkeitsaustrittsöffnung (7) des Fangraumes so bemessen ist, daß die in dem Ablauf oberhalb des Flüssigkeitsniveaus des Fangraums stehende Flüssigkeitssäule einen Druck von mindestens

ausübt, wobei p_c der statische Druck des Gases vor hinter der Ebene der beaufschlagten Seite (Prallfläche) der Abscheidelamelle liegt, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen zwei benachbarten Abscheidelamellen (9,10) der kleinste Abstand b der Rückseite der einen Abscheidelamelle (9) im Bereich der Fangrinne zu der gedachten Verlängerung der Ebene der Prallfläche (13) der anderen Abscheidelamelle (10), bezogen auf die Lamellenteilung a und in Abhängigkeit von der Gaseintrittsgeschwindigkeit w_c größer als 1 m/sec, größer ist als der sich aus der Beziehung

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[m/sec]

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- 0,05

Eintritt in die erste Lamellenreihe der Vorrichtung und Pj der statische Druck des Gases nach Austritt aus der letzten pn den Sammelraum angeschlossenen Lamellenreihe bedeutet.

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Abscheiden von Flüssigkeitstropfen und/oder feinen Feststoffpartikeln aus einem Gasstrom, die quer zur Strömungsrichtung mindestens eine Reihe paralleler, teilweise sich überdeckender und in einem Winkel gegenüber dem Gasstrom angestellter Absdieidelamellen aufweist, an denen jeweils an der Abströmkante eine Fangrinne angeordnet ist, deren Öffnung in oder hinter der Ebene der beaufschlagten Seite (Prallfläche) der Abscheidelamelle liegt.

Es wurde nun gefunden, daß bei einer solchen Vorrichtung eine wesentliche Verbesserung hinsichtlich der Abscheideleistung und des Wirkungsgrades gemäß der Erfindung dadurch erzielt werden kann, daß zwischen zwei benachbarten Abscheidelamellen der kleinste Abstand öder Rückseite der einen Abscheidelamelle im Bereich der Fangrinne von der gedachten Verlängerung der Ebene der Prallfläche der anderen Abscheidelamelle, bezogen auf die Lamcllentcilung u und in Abhängigkeit von einer Gaseintrittsgeschwindigkeit W₁- größer I m/sec, größer ist als der sich aus der Beziehung

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ergebende Abstand.

Diese Ausbildung ergab überraschend eine so wesentlich verbesserte Abscheideleistung bei vermindertem Durehflußwiderstand, daß vielfach bereits zwei Lamellenreihen für eine vollständige Abscheidung von Flüssigkeits- und/oder Feststoffpartikeln ausreichen; hierbei hat oft die zweite Lamellenreihe nur noch die Aufgabe eines Leitapparates und wird daher nur vorgesehen, um auch bei Belastungsspitzen eine sichere Abscheidung zu gewährleisten.

In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung wird für eine Abscheidevorrichtung mit mindestens zwei Reihen von hintereinander angeordneten Abschei-Jelamellcn vorgeschlagen, daß die Prallflüchen der in der Strömungsrichtung gesehen ersten Reihe in einem Winkel von 20° bis M)" angestellt sind und daß die Prallflächen der zweiten Reihe in Richtung der Kanalachse ausgerichtet sind und mit Bezug auf die Fangrinnen der Abscheidelamellen der ersten Reihen versetzt angeordnet sind, wobei jeweils die Öffnungen der Fangrinnen der Abscheidelamellen der zweiten Reihe in die entgegengesetzte Richtung der Öffnung der Fangrinnen der ersten Reihe weisen. Durch diese Anordnung wird in vorteilhafter Weise erreicht, dall die aus tier ersten Lamellenrcihe unter einem Winkel zur Kanalachse austretenden Gasstrahlen, die ohnehin in Richtung der Kanalachse umgelenkt werden müssen, erneut beschleunigt werden und noch lliissigkeits- b/w.

Feststoffpartikel, die wegen ihrer geringen Größe in der ersten Reihe nicht mehr erfaßt wurden, in dieser Reihe von der Fangrinne erfaßt werden können.

Weiterhin wird in Ausgestaltung der Erfindung vorgeschlagen, daß die Fangrinnen der At»cheidelamellen bei einer unter Überdruck betriebenen Vorrichtung in einen unterhalb der Lamellen angeordneten Fangraum münden, der für den Austrag der Flüssigkeit mit einem ansteigenden Ablauf versehen ist, und daß die Mindesthöhe dieses Ablaufs über der oberen Kante der Flüssigkeitsaustrittsöffnung des Fangraumes so bemessen ist, daß die in dem Ablauf oberhalb des Flüssigkeitsniveaus des Fangraums stehende Flüssigkeitssäule einen Druck, von mindestens

scheidergehäuse nach unten hin abschließt. Die abzuscheidenden Flüssigkeitströpfchen und Feststoffpartikeln gelangen bei der Durchströmung der Lamellenreihen jeweils auf die Prallflächen und in die Fangrinnen der Lamellen und fließen in den Fangrinnen als kontinuierlicher Flüssigkeitsfilm in den Fangraum ab. Die Austrittsöffnung 7 des Fangraumes steht mit einem ansteigenden Ablaufe in Verbindung. Die Mindesthöhe der üblicherweise mit der Atmosphäre in Verbindung stehenden Öffnung 8a des Ablaufs über dem Flüssigkeitsniveau im Fangraum ist so bemessen, daß die im Ablauf 8 stehende Flüssigkeitssäule einen Druck von

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ausübt, wobei p_c der statische Druck des Gases vor Eintritt in die erste Lamellenreihe der Vorrichtung und p_ä der statische Druck des Gases nach Austritt aus der letzten an den Fangraum angeschlossene Lamellenreihe bedeutet. Der Vorteil einer derartigen Anordnung besteht darin, daß die Flüssigkeitsaustrittsöffnung immer durch die im ansteigenden Ablauf befindliche Flüssigkeitssäule verschlossen ist, unabhängig ν on den vom Abscheider aus dem Gassirom entfernten Hüssigkeitsmengen. Der Austritt der Flüssigkeit aus dem Ablaufrohr reguliert sich selbsttätig.

Die Erfindung wird an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert. Die Zeichnungen zeigen in

Fig. 1 schematisch einen Abscheider in vertikalem Längsschnitt,

Fig. 2 die Anordnung gemäß der Erfindung von je zwei Abscheidelamellen hintereinander in größerem Maßstab mit zwei verschiedenen Lamellenformen.

Wie Fig. 1 zeigt, ist das Gehäuse 1 des Abscheiders mit seiner Eintridsöffnung an einen Gaszuführungskanal 2 und mit seiner Austrittsöffnung an einen Gasabzugskanal 3 angeschlossen. Hierbei weisen der Gaszufuhrkanal und der Gasab/ugskanal im Bereich des Abscheiders üblicherweise die gleiche Achsrichtung auf.

Die in Fig. 2 vergrößert dargestellten Abscheidelamellen 4, die jeweils an ihrer Absirömkante eine Fangrinne 5 aufweisen, sind, wie F i g. 1 zeigt, mit ihrem oberen Ende an der Oberseite des Abscheidergehäuses befestigt und in ihrer Länge so bemessen, d;iß sie über die Unterkanten der Gaskanäle hinaus bis in einen Fangraum 6 für die abgeschiedenen Flüssigkeits- und/oder Feststoffpartikeln hineinragen, der das Abausübt. Hierdurch wird eine völlige Entleerung des Fangraumes vermieden, so daß die zu reinigenden Gase j» auch nicht teilweise ungereinigt durch die Austrittsöffnung 7 aus dem Abscheider unter Umgehung der Abscheidelamellen austreten können.

In Fig. 2 sind je zwei Abscheidelamellen 9, 10 bzw. 11, 12 aus zwei hintereinander angeordneten Lamellenreihen in größerem Maßstab dargestellt. Die Abscheidelamellen zeigen zur besseren Veranschaulichung verschiedene Ausführungsbeispiele der möglichen Lamellenform, und zwar bestehen die Abscheidelamellem 9, 10 aus abgekanteten Blechstreifen, während die Abscheidelamellen II, 12 aus einem Profilmaterial. beispielsweise stranggepreßteni Material hergestellt sind. Üblicherweise wird in der Praxis für alle Lamellenreihen die gleiche Lamellenkern verwendet. Die von der Gasströmung beaufschlagten Seiten 13 der Lamellen stellen die Prallflächen dar und sind jeweils unter einem Winkel gegenüber der Gasströmung angestellt. Wie aus der Zeichnung zu ersehen, ist die Lamellenteilung a hierbei durch den senkrecht zum Strömungskanal gemessenen Abstand zwischen den Vorderkanten zweier Lamellen festgelegt. Für die Bestimmung des nach der Erfindung wichtigen kleinsten Abstandes b der Rückseite beispielsweise der Abseheidelamelle 9 gegenüber der gedachten Verlängerung tier Ebene der Prallfiäche der benachbarten Abscheidelanielle 10 ist, unabhängig von der Tiefe der Fangripiie von der rückwärtigen Außenkontur der Abscheidelamelle 9 auszugehen. Bildet man nun die Abscheidelamellen im Bereich der Fangrinnen so aus, dall für Ciasgeschwindigkeiten iivä 1 m/sec der Abstand b bei einer vorgegebenen l.amellenteilung und bei einer vorgegebenen Gaseintrittsgeschwindigkeit uv größer ist als der sich aus der Beziehung

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ergebende Abstand, so läßt sieh im Hinblick auf einen optimalen Wirkungsgrad der günstigste Wert für den Abstand b für die im Betrieb auftretende Eintrittsgeschwindigkeit der Gasströmung ermitteln. I lierbei ist zu berücksichtigen, daß dieser Weil vor allem für die im Betrieb auftretende niedrigste Kintriitsgcschwindigkcit des Gasstromes einzuhalten isl, wahrend eine nachtrug liehe Steigerung der Gasgeschwiiidigkeiten, die über der zugrunde gelegten niedrigsten Geschwindigkeit liegen, die Abscheideleisuing und den Wirkungsgrad nicht nachteilig beeinflussen. Wählt man den Abstand b kleiner als den ermittelten Wert, so läßt die Abscheideleistung bei gleichzeitigem Anstieg der Druckverlusie nach. Diese Druckverliiste können sich bei zu kleinem Abstand b im Bereich großer Gasdurchsätze und bei hohen Strömungsgeschwindigkeiten sehr stark bemerk bar machen.

Bei der erfindiingsgeiiiälleii Aiistellinm nach I ι υ .'

ergibt sich durch die Ausrichtung der Prallilächen der /weiten Reihe in Kanalrichtung eine wesentlich günstigere Unienkung im Hinblick auf den Kncrgicvcrlust. da der Druckstoß des Gasstrahles beim Auftreffen auf die Prallfläche 12 der Abscheidclamellc It wesentlich geringer ist. Mine derartige Anordnung hat sich vor allem für einen Abscheider, bei dem die Abscheidelamellcn bezüglich ihres kleinsten Abstandes entsprechend der Krfindung ausgelegt sind, als sehr vorteilhaft erwiesen.

IIL'i/u 2 IiIalt Zciclinuimeii

Claims

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Abscheiden von Flüssigkeitstropfen und/oder feinen Feststoffpartikeln aus einem Gasstrom, die in quer zur Strömungsrichtung mindestens eine Reihe paralleler, teilweise sich überdeckender und in einem Winkel gegenüber dem Gasstrom angestellter Abscheidelamellen aufweist, denen jeweils an der Abströmkante eine

an denen jeweils an der Abstromkante eine Fangrinne angeordnet ist, deren Öffnung in oder