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Vorrichtung zum Befeuchten von heißen, staubhaltigen Gasen mit einer
Flüssigkeit Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Befeuchten von heißen,
staubhaltigen Gasen mit einer Flüssigkeit, insbesondere von Abgasen aus Zementdrehrohröfen,
die über ein Abgasrohr zur Entstaubung einem Trockenfilter zugeführt werden.
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Bei bekannten Einrichtungen werden die Gase durch große Behälter geleitet,
in denen mittels Düsen Wasser in den Gasstrom eingesprüht wird, um den im Gasstrom
befindlichen Staub niederzuschlagen. Das mit Staub beladene Wasser schlägt sich
hierbei an der Behälterwandung nieder und wird nach unten aus dem Behälter ausgetragen.
Auch bei dem bekannten Venturiwascher kommt es zu nassen Niederschlägen an den Rohrwandungen.
Um die im Wasser angereicherten Feststoffe auszuscheiden, muß dieses schlammhaltige
Wasser in einer Klär- und Filteranlage einer Nachbehandlung unterzogen werden.
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Ferner ist eine Vorrichtung zum Befeuchten von heißen Gasen durch
die deutsche Patentschrift 1 421 337 bekannt geworden, gemäß der die Gase in einem
doppelwandigen Behälter im Eingangsbereich
in zwei Teilströme aufgeteilt
und an Dnde der von den Wandungen gebildeten Strömungskanäle wieder zusammengeführt
werden. Die Flüssigkeit wird bei dieser Vorrichtung in denjenigen Teilasstrom eingebracht,
der den inneren StrömunGskanal durchströmt, während die zwischen der inneren und
äußeren Behälterwandung hindurchgeführten heißen Gase trocken bleiben. Bei dieser
bekannten Vorrichtung werden zwar unerwünscElte Ausscheidungen und Niederschläge
von mit Staub beladenen Flüssigkeitsteilchen an den Behälterwandungen oder im Filter
vermieden, jedoch ist die Errichtung derartiger Behälter mit einem verhältnismäßIg
großem Platzbedarf verbunden. Außerdem muß diese Vorrichtung auf eigenen hierfür
errichteten rakonsolen verankert werden.
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Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Vorrichtung zum Befeuchten
von heißen, staubhaltigen Gasen mit einer Plüssigkeit zu schaffen, die in ihrer
Wirkungsweise der oben zuletzt genannten bekannten Vorrichtung gleichkommt, jedoch
in ihrem Aufbau bedeutend einfacher und kostensparender ist. Diese Aufgabe wird
dadurch gelöst, daß zentral im Abgasrohr ein Venturirohr befestigt ist, dessen Wandung
mit Abstand von der Wandung des Abgasrohres verläuft und in dessen Einlaufbereich
eine axial ausgerichtete Düse für die Zufuhr der Flüssigkeit angeordnet ist. Auf
diese Weise wird eine Aufteilung des heißen
Gasstromes in zwei Teilströme
erzielt, von denen der eine Teilgasstrom das Venturirohr innen und der andere Teilgasstrom
den von der inneren Behälterwandung und dem Venturirohr gebildeten ringförmigen
Kanal durchströmt. Am unteren Ende des Venturirohres werden beide Teilgasströme
wieder zusammengeführt und dabei innig miteinander vermischt. Da hierbei die Flüssigkeit
nur in denjenigen Teilgasstrom eingebracht wird, der innen durch das Venturirohr
hindurchströmt, erfolgt eine Befeuchtung und Abkühlung nur dieses Teilgasstromes,
während der andere Teilgas strom, der zwischen der äußeren Wandung des Venturirohres
und der inneren Behälterwandung hindurchströmt, zunächst trocken bleibt. Durch den
außen an der Venturiwandung entlanggeführten heißen Gasstrom wird sehr vorteilhaft
eine so starke Erhitzung der Wandung des Venturirohres erzielt, daß sich an der
inneren Oberfläche des Rohres weder Ablagerungen noch Ansätze bilden können. Am
Ende des Venturirohres werden, wie erwähnt, beide Teilgasströme innig miteinander
vermischt, so daß die dem nachfolgenden Trockenfilter, vorzugsweise elektrostatischen
Filter zugeführten Gase einen ganz bestimmten, für die Abscheidewirkung günstigen
Feuchtigkeitsgrad aufweisen. Die Tatsache der schnellen Verdampfung der Flüssigkeit
im Venturirohr innerhalb von Zehntelsekunden, unterstützt durch die Erhitzung der
Wandung des Venturirohres von außen, bringt den Vorteil mit sich, daß es an den
Rohrwandungen zu keinen unerwünschten
Flüssigkeitsniederschlägen
kommt, die Staubanbackungen zur Folge haben. Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen
Vorrichtung besteht darin, daß sie in jede Abgasrohrleitung auch nachträglich sehr
schnell eingebaut werden kann. Hierdurch en wird im Vergleich zu den bisher bekannten
Vorrichtung zum Befeuchten heißer, staubhaltiger Gase an Kosten und Platzbedarf
eingespart.
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In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung verläuft die Innenwandung
des Abgasrohres etwa parallel zur Außenwandung des Venturirohres. Auf diese Weise
werden für den zwischen Venturirohr und der Innenwandung hindurchgeführten Teilgasstrom
besondere Strömungsverhältnisse geschaffen, die sich sowohl auf die Aufheizung der
Wandung des Venturirohres als auch auf die Vermischung mit dem durch das Venturirohr
geführten feuchten Teilgasstrom günstig auswirken.
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Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung verläuft
das Abgasrohr im Bereich des Venturirohres etwa vertikal und wird von den Gasen
von oben nach unten durchströmt.
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Hierdurch wird erreicht, daß die beim Anfahrvorgang anfallenden großen
Flüssigkeitstropfen, während sie durch das Venturirohr nach unten fallen, mit Sicherheit
verdampfen.
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Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile ergeben sich aus der nachfolgenden
Erläuterung der in der Zeichnung im Längsschnitt schematisch dargestellten Vorrichtung
gemäß der Srfindung.
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In einem vertikal angeordnetem Abgasrohr 1, das von den Gasen von
oben nach unten durchströmt wird, ist zentral mit Abstand ein Venturirohr 2 an Haltestegen
3 befestigt. Die Wandung des Venturirohres verläuft im oberen Bereich etwa parallel
zur Wandung des Abgasrohres und nach unten divergierend. Seitlich ist durch das
Rohr 1 eine Rohrleitung 4 hindurchgeführt, die in eine Düse 5 mündet. Der von oben
in Pfeilrichtung 6 in das Rohr 1 eintretende, etwa über 3000 a heiße, staubhaltige
Gasstrom wird an der trichterförmigen Mündung des Venturirohres 2 in zwei Teilgasströme
aufgeteilt, und zwar in den durch das Ventrurirohr 2 zentral hindurchtretenden Gasstrom
und den zwischen Venturirohr 2 und Innenwandung des Abgasrohres 1 hindurchgeführten
Gasstrom. In den durch das Venturirohr 2 hindurchgeführten Teilgasstrom wird über
die Düse 5 eine solche Menge an Flüssigkeit eingedüst, daß der Gasstrom auf etwa
900 a abgekühlt wird. Der zweite Teilgasstrom bewegt sich durch den zwischen dem
Venturirohr 2 und der Wandung des Abgasrohres 1 gebildeten Ringraum nach unten.
Da keine nennenswerte Abkühlung dieses heißen, trocknen Teilgasstromes erfolgt,
wird durch diesen Gasstrom eine Erhitzung der Wandung
des Venturirohres
auf etwa 2000 C bewirkt und dadurch die Innenwandung des Venturirohres vor .blagerungen
und 'iTerkrustungen bewahrt.
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Die Querschnitte des Venturirohres 2 und des zwischen dem Venturirohr
und der Innenwandung des Abgasrohres 1 befindlichen Ringraum ist im Gaseintrittsbereich
zweckmäßig so zu dimensionieren, daß der mit Staub beladene heiße Gasstrom in zwei
etwa gleichgroße Teilgasströme zerlegt wird. Ferner ist es hierbei zweckmäßig, die
nach unten gerichtete diffusorartige, zur Innenwandung des Abgasrohres 1 divergierende
Brweiterung der Wandung des Venturirohres 2 eine etwas geringere Neigung zu geben
als die Wandung des Abgasrohres 1, so daß der außen am Venturirohr 2 entlanggeführte
heiße Gasstrom mit einer etwas größeren Geschwindigkeit aus dem Ringraum nach unten
hin austritt als der durch das Venturirohr 2 geführte befeuchtete Teilgasstrom.
Hierdurch wird nämlich, wie die Pfeile 7 zeigen, sehr vorteilhaft eine zur Rohrmitte
hin gerichtete Verwirbelung der beiden Teilgasströme erzielt, so daß sich an der
Innenwandung der Abgasleitung keine Ablagerungen oder Ansätze bilden können. Der
auf diese Weise befeuchtete und auf etwa 1500 C abgekühlte Gasstrom wird zur Entstaubung
einem in der Zeichnung nicht dargestellten i!,#lek trofilter zugeführt.
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Die Vorrichtung zum Befeuchten von heißen, staubhaltigen Gasen mit
einer i'lüssigkeit gemäß der Erfindung ist, wie aus der Zeichnung hervorgeht, in
ihrem Aufbau sehr einfach und kann in jede Abgasleitung schnell, raum- und kostensparend
eingebaut werden. Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist im übrigen nicht auf dieses
Ausführungsbeispiel beschränkt, sondern sie kann auch überall dort mit Vorteil angewandt
werden, wo eine Kühlung durch Befeuchten heißer Abgase mit einer Flüssigkeit vorgenomsen
werden muß.
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Patentansprüche