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Verfahren und Vorrichtung zum Abscheiden und Sammeln von Staub, Sand
u. dgl. Fremdstoffen aus Luft, Gasen und Dämpfen Die Erfindung betrifft ein Verfahren
und eine Vorrichtung zum Abscheiden und Sammeln von Staub, Sand, Spänen und ähnlichen
körnigen, flockigen oder faserigen Stoffen aus Luft, Dämpfen und Gasen, insbesondere
auch aus Gichtgasen. Nach dem neuen Verfahren werden die genannten Stoffe aus dem
gasförmigen Träger nicht nur abgeschieden, sondern sie können auch gleichzeitig
etwa nach dem verschiedenen Gewicht oder der verschiedenen Körnung getrennt gesammelt
werden.
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Es sind bereits Verfahren zum Reinigen von Gasen und Dämpfen bekannt,
nach welchen die Gase u. dgl. auf ihrem Wege gegen irgendwelche Prallflächen geführt
und die Fremdstoffe zum Absetzen gebracht werden. Im besonderen ist ein Verfahren
bekannt, nach welchem die zu reinigenden Gase von oben nach unten durch einen Schacht
geführt werden, der mit gegen die Strömungsrichtung der Gase schräg gestellten und
versetzt zueinander angeordneten Prallflächen versehen ist. Die Prallflächen sind
ferner so angeordnet, daß sie mit der Schachtwandung entgegen der Strömungsrichtung
der Gase offene Staubsammeltaschen bilden, die zur Abführung des hier abgeschiedenen
Staubes u. dgl. mit Fallrohren in Verbindung stehen.
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Die Reinigung der Gase soll in der Weise erfolgen, daß die Staubteilchen
u. dgl. von den Prallflächen unmittelbar aus dem Gasstrom abgefangen und dann den
Sammeltaschen bzw. den damit verbundenen Fallrohren zugeführt werden.
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Der Nachteil dieses Verfahrens besteht jedoch darin, daß die zu reinigenden
Gase bei ihrem Durchgange durch den Schacht jeweils auf die der Schachtwandung zugekehrte
Fläche der Prallwände treffen, so daß sich in den Sammeltaschen erhebliche Gasstauungen
bilden und die Sammeltaschen immer unter einem leichten Überdruck stehen. Infolge
dieser Gasstauungen können dann aber die Prallflächen gar nicht mehr zur Wirkung
kommen, so daß die Gase um die Sammeltaschen herumstreichen und die Vorrichtung
zum größten Teil ungereinigt verlassen. Ein weiterer Nachteil dieser Vorrichtung
besteht darin, daß an den freien Kanten der Prallflächen keine zur wirksamen Abscheidung
der Fremdstoffe geeigneten Wirbelungen im Gasstrom erzielt werden können, da sich
der Gasstrom im Querschnitt hinter den genannten Kanten in derg Strömungsrichtung
nicht plötzlich, sondern nur allmählich erweitert.
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Um aus Gasen, Dämpfen u. dgl. die mitgeführten Staubteilchen und
ähnlichen Stoffe wirksam abzuscheiden, ist es erforderlich, daß einerseits die Gase
u. dgl. in eine kräftige Wirbelbewegung versetzt und die Fremdstoffe ausgeschleudert
werden, und daß dann andererseits die Fremdstoffe einem luftzugfreien Raum
zugeführt
und hier unter dem Einfluß der Schwerkraft dem Gas strom entzogen und zum Absetzen
gebracht werden.
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Um dieses Ziel zu erreichen, wird nach der Erfindung ebenfalls ein
Schacht mit zur Strömungsrichtung schräg gestellten und zueinander versetzt angeordneten
Prallflächen benutzt, doch wird der Gasstrom derart durch den Schacht geführt, daß
er zunächst auf die Prallflächen auftrifft und dann über deren freie Wirbelkanten
gleitet. Durch die Anordnung der Prallflächen entstehen eine Reihe hintereinanderliegender,
düsenartig ausgebildeter Verengungen, die sich plötzlich an den freien Kanten der
Prallflächen erweitern, so daß der durchziehende Gasstrom hinter den Kanten zur
Bildung von Wirbeln gezwungen und dadurch die Abscheidung der Fremdstoffe begünstigt
wird. Andererseits finden die Wirbel hinter den Kanten der Prallflächen Gelegenheit,
sich wieder zu erweitern, so daß sie an ihrer Drehbewegung einbüßen, wodurch ihre
Fähigkeit, die leichteren miü gerissenen Fremdstoffe weiter fortzuführen, vermindert
wird, so daß auch letztere ausfallen.
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Das Ausscheiden der Staubteilchen u. dgl. aus den Gasen wird noch
dadurch begünstigt, daß der Raum hinter den Prallflächen luftzugfrei gehalten wird.
Dies wird dadurch erreicht, daß die genannten Räume oder Staubsammeltaschen über
Abfallrohre mit dem dicht abgeschlossenen Staubsammelbehälter in Verbindung stehen,
und da das durch den Schacht hindurchströmende und an den Sammeltaschen vorbeistreichende
Gas o. dgl. wie ein Ejektor wirkt, stehen der Staubsammelbehälter und die Sammeltaschen
unter einem gewissen Unterdruck, so daß die Sammeltaschen nahezu luftzugfrei gehalten
und die Fremdstoffe leicht abgeschieden werden. Die abgetrennten Teile fallen dann
durch die Fallrohre entgegen der Strömungsrichtung des Gases in den Sammelbehälter,
von wo sie dann entfernt werden.
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Der Vorteil der Verwendung eines Unterdrukkes an den Abführungsstellen
der abgeschiedenen Bestandteile und im Sammelbehälter ist zwar schon erkannt, doch
wird nach den bekannt gewordenen Vorschlägen der Unterdruck durch besondere Ventilatoren
o. dgl. erzielt und nicht durch den Gasstrom selbst, wie bei der Vorrichtung nach
der Erfindung.
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Die Kanten der Prallwände bei der Vorrichtung nach der Erfindung
können verschiedenartig ausgeführt sein, um eine Abscheidung der verschieden schweren
Bestandteile an verschiedenen Stellen der Vorrichtung zu ermöglichen.
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Für diesen Fall werden dann auch in verschiedener Höhe des Schachtes
besondere Abfallrohre angeordnet.
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Zwei beispielsweise Ausführungsformen einer zur Durchführung des
Verfahrens dienenden Vorrichtung sind in der beiliegenden Zeichnung dargestellt,
und zwar zeigt Abb. I die eine Ausführungsform und Abb. 2 die zweite.
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Bei der Abb. I tritt durch das Rohr a die zu entstaubende Luft bzw.
das Gas oder Dampf aus und steigt nach oben durch einen langen Schacht b. In diesem
Schacht sind schräg gestellte Wände c versetzt zueinander angeordnet, hinter denen
Öffnungen d die Schachtwand durchbrechen und zu den beiden seitlich des Schachtes
angeordneten Abfallrohrene und f führen. Diese Rohre stehen unten mit einem größeren
Behälter g zur Aufnahme der ausgeschiedenen Stoffe in Verbindung.
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Tritt die mit Staub o. dgl. beladene Luft durch das Rohr a aus, so
stößt sie gegen die Wände c, und es entstehen an deren Kanten h Wirbel, die eine
Abschleuderung der in der Luft enthaltenen Stoffe bewirken. Hinter den Wänden c
finden die Wirbel dann Gelegenheit, sich wieder zu erweitern, so daß sie an ihrer
Drehbewegung einbüßen. und die Fremdstoffe sich in dem luftzugfreien Raum hinter
den Prallwänden abscheiden können. Diese Stoffe fallen dann hinter den Wänden c
herunter und durch die Öffnungen d in das betreffende Abfallrohr e, das sie zu dem
Behälter g führt. Da eine große Anzahl derartiger Wände c vorgesehen ist und durch
deren Stellung die Luft gezwungen wird, an der Kante einer jeden derselben entlang
zu streichen, so findet eine vollständige Ausscheidung der von der Luft getragenen
Stoffe statt.
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Zweckmäßig wird der Behälter g dicht abgeschlossen, damit sich in
den darüber befindlichen Abfallrohren und Sammeltaschen eine gewisse Luftleere bildet,
wodurch das Absetzen der Stoffe bedeutend erleichtert wird.
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Die Kanten h der Wand c können verschiedenartig ausgebildet sein,
also etwa scharfkantig, wie dargestellt, oder abgerundet, oder auch es können noch,
wie bei i angedeutet, kleine Schlagleisten an ihnen angeordnet sein, die die Wirbelbildung
unterstützen.
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Bei der Ausführungsform nach Abb. 2 ist im wesentlichen dieselbe
Anordnung getroffen, nur sind nicht lediglich zwei Abfallrohre vorgesehen, sondern
mehrere, die zu verschiedenen Behältern für die abgeschiedenen Stoffe führen. Auch
hier wieder ist das Zuführungsrohr mit n und der Schacht mit b bezeichnet. Die Wände
c der Sammeltaschen sind in derselben Weise wie bei der ersten Ausführungsform angeordnet.
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Die Öffnungen d im unteren Teil des Schachtes b führen zu den Abfallrohren
e bzw. f, die unmittelbar an den Wänden des Schachtes b liegen.
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Im mittleren Teil des Schachtes führen die Öffnungenk zu den Abfallrohrenl,
die unten mit dem ringförmigen Behälter m in Verbindung stehen. Im oberen Teil des
Schachtes b sind die Öffnungen n mit den Abfallrohren o verbunden, die zu dem äußeren
ringförmigen Behälter führen.
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Wird hier wieder staubbeladene Luft o. dgl. durch das Rohrs in den
Schacht b geführt, so tritt wiederum an den Kanten der Wände c die Wirbelbildung
ein. Im unteren Teil werden sich die schwereren oder grobkörnigeren Staubteile aus
der Luft ausscheiden und durch die Rohre e und f in den Behälter g gelangen. Im
mittleren Teil des Schachtes werden die Teile mittlerer Schwere bzw. Größe ausgeschieden
und durch die Abfalirohre I dem Behälter m zugeführt. Im oberen Teil schließlich
werden die leichtesten bzw. feinsten Stoffe ausgeschieden und durch die Rohre o
dem Behälter p zugeführt.
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Dadurch wird der enthaltende Staub gleich in seine Bestandteile geschieden,
so daß diese je für sich für irgendwelche Zwecke Verwendung finden können.
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Unter Umständen kann man auch durch geeignete, von Hand oder selbsttätig
bediente Abklopfeinrichtungen, die auf die Wände c wirken, Erschütterungen erzeugen,
wodurch das Abrutschen der ausgeschiedenen Teile, namentlich wenn sie etwas feucht
sind, erleichtert wird.
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Dadurch werden Verstopfungen vermieden.
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Die Einrichtung kann sowohl als Hauptabscheider als auch als Vorabscheider
für irgendwelche anderen Abscheidevorrichtungen, etwa für Schlauchfilter, elektrische
Staubabscheider usw., dienen.
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Um einen möglichst günstigen Wirkungsgrad zu erzielen, empfiehlt
es sich, die zu reinigende Strömung (oder das zu reinigende Medium) in einem dünnen,
breiten Bande über die Wirbelkanten der einzelnen Sammeltaschen hinwegzuführen.