DE69636082T2 - Vorrichtung zur Abtrennung von Teilchen aus einem Gasstrom - Google Patents

Description

• Die vorliegende Erfindung betrifft eine Entlüftungsvorrichtung zur Abtrennung von festen Partikeln aus Luft oder aus einem anderen Gas.
• Es sind Vorrichtungen aus dem Stand der Technik zur Abtrennung von festen Partikeln aus einem Gas bekannt, denen die Erzeugung einer Zentrifugalkraft mit Hilfe eines Wirbelstroms zu Grunde liegt, so dass die Partikel in dem Gas in einem Behälter nach außen gegen eine Wand oder ähnliches geschleudert werden und herunterfallen.
• Die Gasgeschwindigkeit für diese bekannten Lösungen, die unter anderem in EP-A1.0424079 dargestellt werden, muss auf Grund des in Frage kommenden Zentrifugalprinzips relativ hoch sein, um zu arbeiten. Des Weiteren weist eine Mehrheit kleinerer Partikelbruchstücke mit einer Größe von weniger als 1 bis 20 μm ein zum Abtrennen zu geringes Gewicht auf. Die zur Diskussion stehenden Trennvorrichtungen sind aus diesem Grund nicht sehr wirksam bei Gasen, die kleine Partikel enthalten und mit niedrigen Geschwindigkeiten strömen.
• DE-C-814377 beschreibt eine Filtervorrichtung zum Entfernen von Partikeln, die von einem Gas eingeschlossen werden. Die Entfernung wird durch Reduzieren der Gasgeschwindigkeit erreicht, um die Partikel auf Grund der Schwerkraft bzw. Trägheit abzutrennen. Das in die Trennkammer einströmende Gas wird mehrere Male mittels eines glockenförmigen Einlasses abgelenkt, wobei ein anfänglicher Aufwärtsstrom zur Seite abgelenkt wird, um dem Strom den Innenwänden der Glocke nach unten zu folgen. Des Weiteren wird am Ende der Glocke der Gasstrom nach oben abgelenkt, wobei das Gas entlang einer senkrecht angeordneten Filterwand strömt.
• Ein diese Vorrichtung betreffender Nachteil besteht darin, dass sie mehrere Ablenkwände/-elemente umfasst, auf die sich im Laufe der Zeit eine feine Staubschicht absetzt. Folglich können Probleme durch eine mögliche Verstopfung auftreten, wodurch eine regelmäßige Instandhaltung erforderlich gemacht wird.
• Die Patentschrift WO-A-94/28995 offenbart eine Zentrifugal-Trennvorrichtung, die sich zum Trennen von Partikeln eignet, die von einem Gas transportiert werden, wobei die Vorrichtung einen tangentialen Einlass der Mischung aus Gas und Partikeln und Ablenkwände aufweist.
• Bei der Leitung von pulverisiertem Material durch Fluidisationskanäle können kleine Luftmengen zur Fluidisation des Materials benutzt werden. Diese Luft trägt kleine Partikel mit sich, welche die Umgebung kontaminieren, sobald Sie in die freie Luft abgelassen werden.
• Mit Hilfe der vorliegenden Erfindung ist es möglich, eine Entlüftungsvorrichtung zum Abtrennen von festen Partikeln aus einem Gas herzustellen, die sehr leicht und kostengünstig produziert werden kann und speziell dafür ausgebildet ist, kleine Partikel von einem Gas abzutrennen, das bei einer niedrigen Geschwindigkeit strömt, wie zum Beispiel Luft aus den oben beschriebenen Fluidisationskanälen.
• Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass der Einlass ein senkrecht verlaufendes Rohr (3) aufweist, das von unten in den Behälter (4) hineinragt, wobei der Gasstrom das Rohr (3) im unteren Teil des Behälters verlässt und so abgelenkt wird, dass er im Wesentlichen seitwärts bezüglich der Richtung des Durchflusses durch den Behälter fließt, wobei der Auslass aus dem Behälter am oberen Ende davon angeordnet ist und ferner mit einem Filtertuch (9) versehen ist.
• Die vorteilhaften Eigenschaften der Erfindung werden in dem abhängige Anspruch 2 offenbart.
• Die Erfindung wird des Weiteren mit Hilfe von Beispielen und im Hinblick auf die beiliegende Zeichnung näher beschrieben, die ein schematisches Schaubild einer Entlüftungsvorrichtung 1 darstellt, die mit einem Fluidisationskanal 2 mittels einer Rohrverbindung 3 verbunden ist.
• Die Entlüftungsvorrichtung 1 weist eine Trommel oder einen Behälter 4 auf, der vorzugsweise einen kreisförmigen oder im Wesentlichen kreisförmigen Querschnitt aufweist. Der Durchmesser (die Querschnittsfläche) des Behälters muss grundsätzlich ausreichend groß sein, damit der Luft- bzw. Gasstrom keine Partikel mit sich trägt. Für Aluminiumoxid-Staub wurde ausgerechnet, dass die Luftgeschwindigkeit in der Rohrverbindung 3 geringer als 2 m/s sein muss, wobei die Luftgeschwindigkeit im Behälter 4 geringer als 0,3 m/s sein muss.
• Für diese Verbindung ist es wichtig, dass das Versorgungsrohr keine Öffnung aufweist, die in Längsrichtung entlang des Behälters verläuft, weil dies einen Luftstrom aus der Öffnung des Rohrs 3 erzeugen würde, der sich in Längsrichtung entlang des Behälters 1 erstreckt und höher sein kann als die Geschwindigkeit des oberen „Trägerluftstroms". Aus diesem Grund läuft in dem Beispiel der Zeichnung das Verbindungsrohr 3 in den Behälter und die Luft strömt seitwärts durch das Loch 5 an der Seite des Rohrs heraus, wobei das Rohrende mit einer Abdichtplatte 6 versehen ist.
• Es ist daher wichtig, dass der Luftstrom am Einlass des Behälters umgelenkt wird. Eine weitere Ausführungsform in diesem Zusammenhang kann das Anbringen einer zusätzlichen Ablenkvorrichtung sein, wie in der Zeichnung dargestellt, wobei eine kegelstumpfförmige Platte 7 oder dergleichen dargestellt ist. Dies trägt zur Lenkung der Luftströmungsteile in die Abwärtsrichtung bei. Die Platte 7 ist vorzugsweise perforiert, damit Teile der Luft mit verringerter Geschwindigkeit durch die Bohrungen in der Platte strömen.
• Der Behälter weist ferner einen diagonalen (trichterförmigen) unteren Teil auf, der zum Zurückführen der abgetrennten, festen Partikel zu einem separaten Rückführungsrohr 8 ausgebildet ist.
• Damit die kleinsten Partikelbruchstücke und alle größeren Partikelbruchstücke, die nicht im unteren Teil des Behälters abgetrennt worden sind, abgetrennt werden, ist am oberen Ende des Behälters ein flexibles Filtertuch 9 angeordnet; das Filtertuch besteht vorzugsweise aus Glasfasermaterial.
• Es hat sich herausgestellt, dass die Flexibilität des Tuchs dazu führt, dass das Tuch selbstreinigend ist. Der Grund dafür ist, dass sich das Tuch je nach den Druckveränderungen im Behälter 4 ein- oder auswölbt und so bewirkt, dass die anhaftenden Partikel „abgestreift" werden.
• Es sollte beachtet werden, dass die durch die Ansprüche definierte Erfindung nicht auf die Lösung beschränkt ist, die in der Zeichnung dargestellt und im Vorherigen beschrieben wurde. So kann zum Beispiel anstelle von zwei Rohren, nämlich einem Verbindungsrohr 3 zur Lieferung von mit Partikeln kontaminiertem Gas und einem Rückführungsrohr 8 für die abgetrennten Partikel, nur ein einziges Rohr benutzt werden, wobei dieses zwei separate Kanäle für die beiden unterschiedlichen Zwecke aufweist. Folglich kann das Rohr 3 mit dem größeren Durchmesser an der Stelle angeordnet werden, an der das Rohr 8 in der Zeichnung dargestellt ist, so dass ein Kanal in Rohr 3 zur Lieferung von mit Partikeln kontaminiertem Gas und der andere Kanal zur Zurückführung der abgetrennten Partikel benutzt werden kann. In diesem Fall ist es jedoch wichtig, dass der andere Kanal zum Zurückführen der Partikel oder Rohr 8 einen geringeren Durchmesser als Rohr 3 zur Lieferung des mit Partikeln kontaminierten Gases aufweist.

Claims (2)

1. Entlüftungsvorrichtung mit einem Fluidisationskanal (2) für die Abtrennung und Zurückführung von festen Partikeln aus einem Gas, das durch den Kanal entlüftet wird, wobei die Vorrichtung einen Behälter (4) mit einem Einlass zur Lieferung des entlüfteten Gases umfasst, das mit Partikeln kontaminiert ist, und einem Auslass für das gereinigte Gas, der am oberen Ende des Behälters angeordnet ist, wobei der Querschnitt des Behälters dergestalt ausgebildet ist, dass die Gasgeschwindigkeit die Transportgeschwindigkeit für Partikel nicht überschreitet, wodurch das Absetzen der Partikel ermöglicht wird, und wobei der Einlass ein senkrecht verlaufendes Rohr (3) aufweist, das von unten in den Behälter (4) hineinragt, wobei der Einlass ferner im unteren Teil des Behälters angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Rohr (3) durch eine Abdichtplatte (6) verschlossen ist und dass der Gasfluss das Rohr (3) seitwärts in Bezug auf die Längsachse des Rohrs durch ein Loch (5) in der Wand davon verlässt, und wobei der Auslass des Behälters mit einem flexiblen Filtertuch (9) versehen ist, das feinere Partikelbruchteile zurückhält.
2. Entlüftungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Filtertuch aus Glasfasermaterial besteht.