DE3912547A1 - Einrichtung zur reinigung von gasen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft Einrichtung zur Reinigung von Gasen, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

In der deutschen Patentschrift 25 38 495 ist eine derartige Einrichtung beschrieben. Diese Einrichtung besteht u. a. aus einer rotierenden Trommel aus porösem, gasdurchlässigem Ma­ terial, wobei die zu reinigenden Gase die poröse Filter­ trommel von außen nach innen durchströmen. Der Innenraum der Trommel ist gegen den höheren Druck auf der Außenseite der Trommel durch ein Flüssigkeitsbad ausgebildet, in das die Trommel mit einer Seite eintaucht. Die als Sperre die­ nende Flüssigkeit verhindert, daß ungereinigte Gase durch den offenen Ringspalt zwischen der rotierenden Filtertrommel und dem ortsfesten Absaugkanal direkt in den Innenraum zum Reingas gelangen. Das Flüssigkeitsbad löst hier ein Dich­ tungsproblem, das realistisch mit Dichtungsmanschetten oder dergleichen nicht lösbar ist, weil Verschleiß und Reibungs­ verluste zu hoch sind.

Das Flüssigkeitsbad hat aber auch Nachteile: die Rotation der Flüssigkeit führt zu einer starken dynamischen Belastung der Einrichtung selbst, aber auch der Trägerkonstruktion an der die Einrichtung befestigt ist.

Die Austragung von aussedimentierten Feststoff- bzw. Schlamm­ teilchen erfordert aufwendige Austrags- oder Räumeinrichtun­ gen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Nachteile der bekannten Gasreinigungssysteme mit rotierendem Filter zu be­ seitigen, insbesondere das Flüssigkeitsbad als Dichtelement durch andere, besser geeignete Maßnahmen zu ersetzen.

Bei abstrakter Betrachtung der Aufgaben-Stellung ergibt sich, daß die Aufgabe tatsächlich nicht darin besteht, ein neues Dichtungssystem zu schaffen, sondern zu verhindern daß unge­ reinigte Gase durch dem offenen Ringspalt zwischen der rotie­ renden Filtertrommel und der ortsfesten Gehäusewand zum Rein­ gas innerhalb der Filtertrommel gelangen können.

Erfindungsgemäß wird der Durchtritt ungereinigter Gase durch den offenen Ringspalt zu den Reingasen innerhalb der Filter­ trommel dadurch verhindert, daß ein Teil der Reingase aus dem Innenraum der Filtertrommel durch den offenen Ringspalt zurück­ geführt wird in den äußeren Ringraum zwischen der porösen Filtertrommel und der äußeren Umfangswand.

Um dieses technisch zu bewirken ist es notwendig, den Druck des abzweigenden Gasstromes auf das Niveau der Gase vor der Filter­ trommel zu erhöhen. Diese Druckerhöhung bei einem Teil der Reingase erfolgt mit an sich bekannten Mitteln der Technik, wie sie aus dem Ventilatoren- und Gebläsebau bekannt sind.

Beispiele für die zweckmäßige Ausführung erfindungsgemäßer Ein­ richtungen und die zweckmäßige Anordnung der Druckerhöhungsein­ richtungen sind in den Zeichnungen Fig. 1 bis 3 dargestellt.

Fig. 1 zeigt als Beispiel eine erfindungsgemäße Einrichtung, bei der die Druckerhöhungseinrichtung 12 innerhalb des Gehäu­ ses, und mit der Filtertrommel fest verbunden, an deren offener Stirnseite angeordnet ist.

Fig. 2 zeigt eine komplette Anlage gemäß dem Ausführungsbei­ spiel nach Fig. 1, einschließlich des für den Gastransport er­ forderlichen Ventilators 25.

Fig. 3 zeigt ein anderes Beispiel für eine erfindungsgemäße Einrichtung. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel ist eine weitere Druckerhöhungseinrichtung 28 außerhalb des Gehäuses der eigentlichen Einrichtung angeordnet.

Eine solche Ausführung ist zum Beispiel dann zweckmäßig, wenn die erforderliche Druckerhöhung für den abgezweigten Gasstrom allein mit einer Anordnung der Druckerhöhungseinrichtung 12 gemäß Fig. 1 technisch nicht mehr erzielbar ist.

Gemäß Fig. 1 besteht die Einrichtung im Wesentlichen aus dem Rotor 1, der mit seinen Hohlwellen 2 und 4 in den Lagern 3, 5 drehbar gelagert ist.

Einzelteile des Rotors 1 sind außerdem die Bodenplatte 6, die poröse, gasdurchlässige Filtertrommel 7, der daran nach oben anschließende massive Rohrmantel 8, der Kegelmantel 9, und die mit diesem fest verbundenen inneren Leitbleche 10, der Winkelring 11, und die der Druckerhöhung dienenden äußeren Leitbleche 12.

Den massiven Rohrmantel 8 umgibt mit Abstand die Umfangswand 13 so daß zwischen beiden ein offener Ringkanal 14 gebildet wird. Zu verhindern, daß durch diesen offenen Ringkanal 14 ungerei­ nigte Gase zum Reingas innerhalb der Filtertrommel 7 gelangen ist, wie bereits ausgeführt, Aufgabe der Erfindung.

Die Zuführung der zu reinigenden Gase 15 in den die Filter­ trommel 7 umgebenden Ringraum 16 erfolgt durch einen schrauben­ förmigen Einlaßkanal 17, wie solche vom Zyklonbau bekannt sind.

Der besseren Verteilung der Gase 15 auf den Umfang der porösen Filtertrommel 7 dienen Leitbleche 18.

Die ungereinigten Gase und die darin enthaltenen Feststoffteil­ chen unterliegen zunächst den Fliehkräften als Folge der Rota­ tion um die Filtertrommel 7. Feststoffteilchen, bei denen die Fliehkräfte gegenüber den Schleppkräften der Strömung überwie­ gen, werden an die zylindrische Umfangswand 19 ausgeschleudert und gelangen dann über den konischen Auslauftrichter 20 in den Sammelbehälter 21.

Feststoffteilchen, bei denen die Schleppkräfte der Strömung überwiegen werden von dieser Strömung mitgenommen. Beim Durch­ tritt dieser Gase durch den porösen Filtermantel 7 lagern sich diese Teilchen dann im Porenlabyrint dem Filter an.

Die so von Feststoffen gereinigten Gase bilden innerhalb der Filtertrommel 7 zunächst eine Wirbelsenke, deren Kern zentral nach oben abgesaugt wird - Pfeile 22 - in das Auslaufgehäuse 23, aus dem sie von einem nachgeordneten Exhaustor 25 durch den tangential-angeordneten Auslaufstutzen 24 abgesaugt, und durch den Abgaskamin 29 ins Freie gefördert werden.

Von dem aufsteigenden Gasstrom 22 wird ein Teilstrom - und zwar vorwiegend die Randströmung - durch die rotierenden äußeren Leitbleche 12 abgesaugt und auf ein höheres Druckniveau gegen­ über der Hauptströmung gebracht.

Unter diesen Bedingungen ergibt sich eine Kreislaufströmung in dem Sinne, daß der größte Teil der abgezweigten Reingase durch den offenen Ringkanal 14 zurückgeführt wird in den Ringraum 16 und von dort wieder durch die poröse Filtertrommel 7 zum Rein­ gas in der Filtertrommel 7.

Diese Kreislaufströmung - dargestellt durch die ovalen Ring­ pfeile 26 - verhindert, daß ungereinigte Gase durch den offe­ nen Ringkanal 14 zum Reinigen innerhalb der Filtertrommel 7 gelangen können.

Für die Funktion dieser Eirichtung ist es unerheblich, daß ein geringer Teil der abgezweigten Reingase durch den unver­ meidlichen Spalt zwischen dem waagerechten Schenkel des Win­ kelringes 11 und der oberen Deckplatte 27 wieder zur Haupt­ stömung in das Auslaufgehäuse 27 zurückgeführt wird.

Die Ringströmung 26 ersetzt sowohl Dichtungsmanschetten, als auch das Flüssigkeitsbad entsprechend der deutschen Patent­ schrift 25 38 495.

Bei Verwendung von Filtertrommeln mit sehr hohem Durchfluß­ widerstand kann u. U. die dann erforderliche Druckerhöhung für die im Kreislauf geführten Gase nur mit einer Druckerhöhungs­ einrichtung gemäß der Fig. 1 technisch nicht mehr erzielt werden können, weil der Drehzahl des Rotors 1 Grenzen gesetzt sind. Durch Anordnung einer zusätzlichen Druckerhöhungsein­ richtung - wie in Fig. 3 dargestellt - wird die erzielbare Druckerhöhung unabhängig von der maximal zulässigen Drehzahl des Rotors 1.

Gemäß diesem Ausführungsbeispiel wird dem Reingaskamin 29 ein Teilgasstrom durch die hier als Gebläse dargestellte Druckerhöhungseinrichtung 28 entnommen. Die entnommene Gas­ menge kann durch eine Drosselklappe 30 reguliert werden. Druckseitig werden diese Gase durch die Rohrleitung 31 dann dem offenen Ringspalt 14 zugeführt, wobei die rotierenden Leitbleche 12 diesen Vorgang unterstützen.

Bei dieser Ausführung der Gesamteinrichtung ist es zweck­ mäßig, auf den Winkelring 11 zu verzichten und dafür den Kegelmantel 9 zu verlängern, wie dieses in Fig. 3 - Pos. 32 dargestellt ist.

Der Außendurchmesser des an den Kegelmantel anschließenden Ringes 33 ist etwas geringer als der Innendurchmesser des Aus­ laufgehäuses 23. Durch den so sich ergebenden Ringspalt kann auch hier ein geringer Teil der zurückgeführten und auf höhe­ ren Druck gebrachten Gase als Kurzschlußströmung zum Reingas in das Auslaufgehäuse 23 gelangen.

Die Funktionsfähigkeit der Einrichtung wird dadurch jedoch nicht beeinträchtigt.

Die Reinigung der Filterporen von angelagerten Feststoffen erfolgt durch Flüssigkeiten, zum Beispiel Wasser, das im Inneren der Filtertrommel von ortsfest installierten Düsen 34 und 35 auf die rotierende Filtertrommel aufgesprüht wird.

Die Düsen können wahlweise direkt an einem zentralen Zufüh­ rungsrohr 36 angeordnet sein, oder auch über Zuführungsrohre 37 bis nahe an die Filtertrommel herangeführt werden.

Das Zuführungsrohr 36 ist unten zentral am Lagergehäuse 38 befestigt, und wird oben durch einen Bügel 39 zentral zur Hohlwelle gehalten. Gegen die Hohlwellen ist das Zuführungs­ rohr durch Dichtungen 40 abgedichtet.

Claims (3)

1. Einrichtung zum Reinigen von Gasen mittels einer rotieren­ den Trommel aus porösem, gasdurchlässigem Material, bei der die zu reinigenden Gase die poröse Filtertrommel von außen nach innen durchströmen, gekennzeichnet durch eine oder mehrere der Filtertrommel nachgeordnete Druckerhöhungseinrichtungen, durch die ein Teilstrom der gereinigten Gase durch den offnen Ringspalt zwischen dem massiven Teil der Filtertrommel und der orts­ festen Umfangswand zurückgefördert wird in den Ringraum zwischen der porösen Filtertrommel und der äußeren Ge­ häuseumfangswand.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine oberhalb der Filtertrommel angeordnete Druckerhöhungseinrichtung für die gereinigten Gase, die mit der Filtertrommel fest verbunden ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine oder mehrere, außerhalb der Einrichtung angeordnete Druckerhöhungseinrichtungen, die einen Teilstrom der gereinigten Gase durch entsprechende Kanalverbindungen zurücktransportieren in den offenen Ringspalt zwischen der Filtertrommel und der Gehäusewan­ dung.