DE3543914A1 - Zyklon - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Zyklon zur Ab­ scheidung von feinkörnigen Feststoffen aus Gas-Feststoff-Gemischen.

Zyklone zur Abscheidung von feinkörnigen Fest­ stoffen aus Gas-Feststoff-Gemischen finden bei­ spielsweise in Wärmetauschern (etwa von Zement­ brennanlagen) Verwendung. Der Wirkungsgrad des Abscheidevorganges beeinflußt hierbei erheblich den Energiebedarf der ganzen Anlage.

Nun ist es vielfach erforderlich, nachträglich die Leistung vorhandener Anlagen zu steigern, was eine Vergrößerung des Durchsatzes in den Abscheidezyklonen mit sich bringt. Die praktischen Erfahrungen mit bekannten Anlagen zeigen, daß bei einer solchen nachträglichen Leistungssteigerung der Abscheidegrad merklich absinkt, wodurch der Staubauswurf und der Wärmebedarf der Anlage ent­ sprechend ansteigt.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Zyklon der im Oberbegriff des Anspruches 1 vorausgesetzten Art so auszubilden, daß bei einer hohen Gas-Feststoff-Belastung, insbesondere bei einer nachträglichen Leistungssteigerung, ein gegenüber bekannten Ausführungen verbesserter Abscheidegrad erreicht wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1 gelöst.

Zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Tritt ein Gas-Feststoff-Gemisch in den Abscheide­ raum eines Zyklons ein, so legt sich der Feststoff - bedingt durch die Massenträgheit - weitgehend an die Innenwand des Zyklons an und gleitet an dieser entlang. Je größer die Feststoffbeladung des Gasstromes ist, umso dicker ist die sich längs der Innenwand des Zyklons bewegende Fest­ stoffschicht, umso geringer ist demgemäß der Abstand dieser Feststoffschicht vom Tauchrohr. Mit zunehmender Feststoffbeladung des Gasstromes wächst daher die Gefahr, daß ein Teil des Fest­ stoffes über das Tauchrohr abgesaugt wird und damit den Abscheidegrad verschlechtert.

Erfindungsgemäß ist daher an der Innenwand des Zyklons eine Schälvorrichtung vorgesehen, die eine Vorabscheidung von Feststoff bewirkt, der sich längs der Innenwand des Zyklons bewegt. Auf diese Weise wird - in Strömungsrichtung des Gas-Feststoff-Gemisches betrachtet - hinter der Schälvorrichtung die Stärke der entlang der Zykloninnenwand gleitenden Feststoffschicht wesentlich verkleinert, was die Gefahr ver­ ringert, daß ein Teil dieses Feststoffes über das Tauchrohr abgesaugt wird und den Abscheide­ grad verschlechtert.

Durch die erfindungsgemäße Maßnahme kann daher bei hoher Feststoffbelastung ein wesentlich verbesserter Abscheidegrad erreicht werden. Die erfindungsgemäße Lösung ist daher von besonderem Vorteil, wenn die Leistung einer vorhandenen An­ lage nachträglich gesteigert werden soll, ohne daß sich dabei der Staubauswurf und der Wärme­ bedarf der Anlage vergrößern darf. Die er­ findungsgemäße Lösung läßt sich vorteilhaft jedoch auch bei Neuanlagen einsetzen.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung veranschaulicht. Es zeigen

Fig. 1 eine Aufsicht auf einen erfindungs­ gemäßen Zyklon (in teilweise aufge­ brochener Darstellung),

Fig. 2 eine Seitenansicht des Zyklons gemäß Fig. 1 (in gleichfalls auf­ brochener Darstellung),

Fig. 3 eine Seitenansicht des Zyklons (in etwas verkleinertem Maßstab),

Fig. 4 eine Aufsicht auf den Zyklon gemäß Fig. 3.

Der in der Zeichnung veranschaulichte Zyklon zur Abscheidung von feinkörnigen Feststoffen aus Gas- Feststoff-Gemischen enthält in bekannter Weise einen zylindrischen oberen Teil 1, einen trichter­ förmigen unteren Teil 2, einen tangential in den zylindrischen oberen Teil einmündenden Eintritts­ stutzen 3 sowie ein zur Abführung des Reingases dienendes Tauchrohr 4.

Im oberen Teil 1 befindet sich an der Innenwand des Zyklons eine Schälvorrichtung 5. Sie enthält eine Trennschneide 6, die um eine parallel zur vertikalen Achse des Zyklons angeordnete Achse 7 mittels eines von außen, nämlich von der Ober­ seite des Zyklons, zugänglichen Betätigungs­ elementes 8 schwenkbar ist (vgl. den Doppel­ pfeil 9).

Die Trennschneide 6 begrenzt zusammen mit der Innenwand des Zyklons einen Sammelraum 10, der zur Zuströmseite des Gas-Feststoff-Gemisches (d.h. in Fig. 1 nach links) hin offen und auf der gegenüberliegenden Seite (d. h. im Bereich der Achse 7) geschlossen ist.

An den unteren Bereich des Sammelraumes 10 schließt sich ein Trichter 11 an, der in eine Schurre 12 mündet, in der eine Pendelklappe 13 vorgesehen ist.

An den oberen Bereich des Sammelraumes 10 ist eine Rohrleitung 14 angeschlossen, die in die mit dem Tauchrohr 4 verbundene Abgasleitung 15 des Zyklons einmündet und die mit einer Drossel­ klappe 16 versehen ist.

Die Schälvorrichtung 5 ist in dem der Eintritts­ öffnung des Gas-Feststoff-Gemisches (d. h. dem Eintrittsstutzen 3) gegenüberliegenden Umfangs­ bereich der Innenwand des Zyklons vorgesehen. Vorzugsweise ist die Schälvorrichtung 5 um einen Winkel zwischen 150 und 250° gegenüber der Anschlußstelle des Eintrittsstutzens 3 in Strömungsrichtung versetzt.

Wenn im Betrieb das Gas-Feststoff-Gemisch über den Eintrittsstutzen 3 in den Abscheideraum 17 des Zyklons eintritt, so legt sich der Fest­ stoff - bedingt durch die Massenträgheit - an die Innenwand an und gleitet entlang dieser Innenwand. Ein großer Teil des Feststoffes tritt daher in den von der Trennschneide 6 begrenzten Sammelraum 10 ein und wird über den Trichter 11 und die Schurre 12 abgeführt, wobei die Pendelklappe 13 eine Abdichtung gegen Falschluft bewirkt. Die Entlüftung des Sammelraumes 10 erfolgt über die Rohrleitung 14. Die darin angeordnete Drosselklappe 16 dient zur Regulierung des Gasstromes in dieser Rohrleitung 14.

Durch die mittels der Schälvorrichtung 5 er­ reichte Vorabscheidung eines wesentlichen Fest­ stoffanteiles wird erreicht, daß sich in der Strömungszone hinter der Schälvorrichtung 5 eine in der Stärke erheblich verringerte Fest­ stoffschicht an der Innenwand des Zyklons er­ gibt. Damit ist die Gefahr weitgehend be­ seitigt, daß Teile dieser Feststoffschicht über das Tauchrohr 4 abgesaugt werden und damit den Abscheidegrad verschlechtern.

Die Schwenkbarkeit der Trennschneide 6 ermöglicht es, die Weite der Eintrittsöffnung des Sammel­ raumes 10 den jeweiligen Verhältnissen optimal anzupassen.

Claims (7)

1. Zyklon zur Abscheidung von feinkörnigen Fest­ stoffen aus Gas-Feststoff-Gemischen, dadurch gekennzeichnet, daß an der Innenwand des Zyklons wenigstens eine Schälvorrichtung (5) zur Vorabscheidung von sich längs der Innen­ wand bewegendem Feststoff vorgesehen ist.

2. Zyklon nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schälvorrichtung eine Trennschneide (6) enthält, die mit der Innenwand des Zyklons einen Sammelraum (10) begrenzt, der zur Zu­ strömseite des Gas-Feststoff-Gemisches hin offen und auf der gegenüberliegenden Seite geschlossen ist und der im unteren Bereich einen Anschluß zur Abführung des Feststoffes sowie im oberen Bereich einen Anschluß zur Abführung des Gases aufweist.

3. Zyklon nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Größe der Sammelraum-Eintrittsöffnung auf der Zuströmseite des Gas-Feststoff-Gemisches einstellbar ist.

4. Zyklon nach Anspruch 3, dadurch gekennzeich­ net, daß die Trennschneide (6) mittels eines von außen zugänglichen Betätigungselementes (8) um eine parallel zur Achse des Zyklons angeordnete Achse (7) schwenkbar ist.

5. Zyklon nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß an den unteren Bereich des Sammelraumes (10) über einen Trichter (11) eine Schurre (12) angeschlossen ist, in der eine Pendel­ klappe (13) vorgesehen ist.

6. Zyklon nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß an den oberen Bereich des Sammelraumes (10) eine mit einer Drosselklappe (16) versehene Rohrleitung (14) anschließt, die in die Ab­ gasleitung (15) des Zyklons einmündet.

7. Zyklon nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schälvorrichtung (5) in dem der Ein­ trittsöffnung des Gas-Feststoff-Gemisches gegenüberliegenden Umfangsbereich der Innen­ wand des Zyklons, vorzugsweise um einen Winkel zwischen 150 und 250° gegenüber der Eintrittsöffnung in Strömungsrichtung ver­ setzt, angeordnet ist.