DE1671413B1

DE1671413B1 - Venturiwaescher zur nassreinigung von gasen

Info

Publication number: DE1671413B1
Application number: DE19671671413
Authority: DE
Inventors: Akiyoshi Ueda
Original assignee: Nippon Steel Corp
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 1966-08-15
Filing date: 1967-08-14
Publication date: 1972-03-09
Also published as: GB1200641A; US3556489A; AT279564B

Description

sie sind jedoch vorzugsweise keilförmig ausgebildet. Vorzugsweise hat die Führungsplatte 6 eine Länge von etwa dem 5- bis 7fachen der Breite des Halsteiles B. Ihr Scheitelwinkel kann 6 bis 13° betragen.

Im Betrieb wird staubaufnehmendes Wasser, das mit Hilfe einer anderen Einrichtung unter Druck gesetzt wird, durch Sprühdüsen 8 eines Behälters 9 in die Halsteile B und Q eingespritzt. Muß eine große Menge an durchströmendem Gas gereinigt werden, kann auch zusätzlich eine Sprüheinrichtung beispielsweise innerhalb des Rotors vorgesehen sein, um die Sprühstrahlen in den gesamten Halsteil einzuspritzen. In den Diffusorteilen C und R vermischen sich das Rohgas und die in die Halsteile B und Q eingespritzten Tröpfchen, so daß der Staub in dem Rohgas durch Berührung, Kollision und Diffusion absorbiert wird. Danach werden in einem nicht gezeigten, hinter dem Venturiwäscher vorgesehenen Umlenkteil für den Gasstrom die Staub enthaltenden Wassertröpfchen von dem Gas getrennt, und das Rohgas ist somit gereinigt. Gleichzeitig nimmt im Diffusorteil die Gasgeschwindigkeit allmählich ab, und der dynamische Druck infolge der hohen Geschwindigkeit des Gases an der engsten Stelle wird effektiv als statischer Druck zurückgewonnen. Zur Veränderung der durchströmenden Gasmenge, die zu behandeln ist, werden die Gasdurchtrittsflächen in den engsten Stellen der Halsteile B und Q des Venturiwäschers entsprechend den durchströmenden Gasmengen variiert. Auf diese Weise kann die Gasgeschwindigkeit an der engsten Stelle konstant gehalten werden, so daß auch der Druckverlust und der Wirkungsgrad der Staubabscheidung konstant gehalten werden.

Bei diesem Durchströmen des Gases durch den Venturiwäscher bewirkt die Führungsplatte 1 vor dem Rotor 3, daß die Gasgeschwindigkeit kontinuierlich zunimmt, wobei der statische Druck des Gases kontinuierlich abnimmt. Da die Führungsplatte 1 den Rotor zum größten Teil überdeckt, prallt die Gasströmung nicht unter einem größeren Auftreffwinkel auf die Rotorfläche, wie dies bei den bekannten Vorrichtungen der Fall ist. Auf diese Weise bleibt während des ganzen Einschnürens der Gasströmung eine laminare Strömung erhalten, so daß praktisch nichts von der Energie verlorengeht, die der Gasströmung z. B. durch ein Gebläse erteilt wird. Die stromab von dem Rotor 3 vorgesehene Führungsplatte 6 hat den Vorteil, daß sich die Diffusorteile C und R allmählich erweitern, so daß die Geschwindigkeit hinter dem Halsteil nur allmählich abnimmt. Auf diese Weise wird eine Wirbelbildung und ein Ablösen der Wirbel an der Grenzschicht hinter dem Rotor vermieden. Da die Strömung durch die erfindungsgemäße Führungsplatte 6 auch hinter dem Rotor laminar bleibt, kann der dynamische Gasdruck praktisch wieder vollständig als statischer Druck zurückgewonnen werden, was bedeutet, daß durch die Verengung des Venturirohres kein wesentlicher Energieverlust in der Gasströmung auftritt. Auf diese Weise kann durch die erfindungsgemäße Vorrichtung der Druckverlust in dem Venturiwäscher minimal gehalten werden, d. h., der Leistungsverbrauch der gesamten Anlage wird erheblich reduziert, und die Betriebskosten werden verringert. Außerdem kann beim Bau der Anlage das erforderliche Gebläse wesentlich kleiner dimensioniert sein, um den erforderlichen Druck hinter dem Venturiwäscher zu erreichen, was die Baukosten für die Anlage verringert.

Im folgenden wird die Verwendung des erfindungsgemäßen Venturiwäschers zur Naßreinigung von Gasen bei einer kleinen Anlage zur Rückgewinnung von Abgas aus einem Konverter in unverbranntem Zustand erläutert.

Zur Reinigung des Abgases, dessen anfallende Menge zwischen Null und 1700 Nm³/Std. schwankte und das eine Temperatur von 40° C hatte, wurde der Innendruck des Gaskühlers auf einem bestimmten Wert gehalten, während die anzusaugende Menge mit HiKe der erfindungsgemäßen Vorrichtung eingestellt wurde. Bei einer günstigen Einstellung des Innendrucks des Gaskühlers wurden durch Messungen die in der folgenden Tabelle angegebenen sehr günstigen Ergebnisse erhalten:

Maximale Abgasmenge in
Nm³/Std

Mittlerer Druckverlust in
mm Wassersäule

Druckverlust in mm Wassersäule bei maximaler
Abgasströmungsmenge

Eingespritzte Wassermenge
in 1/Nm³ bei maximaler
Abgasströmungsmenge

Staubsammelwirkungsgrad

in %

Eingeblasene Sauerstoffmenge in Nm³/Std

Versuchs-Nr.

1	2
1500	1425
939	963
720	780
0,7	1,4
98,4	99,2
428	436

1250 1175

1050

2,4 99,2 431

Nachdem die Anlage mehr als 8 Monate in Betrieb war, ohne daß die entsprechenden Teile gereinigt wurden, war der Verschmutzungsgrad dieser erfindungsgemäßen Teile mit abgelagertem Staub so gering, daß er keinen nachteiligen Einfluß auf die Wirkungsweise dieser Teile hatte.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen COPY

Claims

1 2

der Staubabscheidung erreicht wird und bei dem die

Patentanspruch: Querschnittsfläche des Halsteiles des Venturiwäschers

in Abhängigkeit von der durchströmenden Gasmenge

Venturiwäscher zur Naßreinigung von Gasen, in einfacher Weise durch das Verstellelement ge-

der zur kontinuierlichen Veränderung des Hals- 5 steuert werden kann, indem z. B. eine lineare Ab-

querschnittes ein um eine senkrecht zur Gas- hängigkeit von der Verschwenkung des Verstell-

strömungsrichtung angeordnete, mittig den Hals- elementes erhalten wird.

teil durchsetzende Längsachse schwenkbares Ver- Erfindungsgemäß wird dieses Ziel dadurch erreicht, Stellelement aufweist, dadurch gekenn- daß das Verstellelement ein Rotor mit beliebiger zeichnet, daß das Verstellelement ein Rotor io Querschnittsform ist und daß in Anstromrichtung des (3) mit beliebiger Querschnittsform ist und daß Gases zur Teilung des Gasweges und in Abstromin Anstromrichtung des Gases zur Teilung des richtung des Gases zur Verhinderung von Wirbel-Gasweges und in Abstromrichtung des Gases zur bildung in der Gasströmung ober- und unterhalb des Verhinderung von Wirbelbildung in der Gas- Halsteiles angeordnete Führungsplatten, die den Rotor strömung ober- und unterhalb des Halsteiles 15 zum größeren Teil überdecken, vorgesehen sind,
angeordnete Führungsplatten (1, 6), die den Rotor Zur Erläuterung der Erfindung wird im folgenden zum größeren Teil überdecken, vorgesehen sind. ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel an Hand der

Zeichnung beschrieben.
F i g. 1 zeigt einen vertikalen Schnitt eines erfin-

20 dungsgemäßen Venturiwäschers;

F i g. 2 ist ein Schnitt längs der Linie I-I der F i g. 1. Der in der Zeichnung gezeigte erfindungsgemäße

Die Erfindung betrifft einen Venturiwäscher zur Venturiwäscher besitzt einen Rotor als schwenkbares Naßreinigung von Gasen, der zur kontinuierlichen Verstellelement zur Veränderung des Querschnitts Veränderung des Halsquerschnittes ein um eine 25 des Halsteiles. Die Innenseite einer Außenwand 2 senkrecht zur Gasströmungsrichtung angeordnete, und die Außenfläche einer keilförmigen Führungsmittig den Halsteil durchsetzende Längsachse schwenk- platte 1 bilden zwei geteilte Einschnürungsteile A bares Verstellelement aufweist. und P als Zuführung des Rohgases in den Venturi-Bei Gasreinigern des Venturityps sind verschiedene wäscher. Die Innenseite einer Außenwand 5 und die Verfahren bekannt, um den Querschnitt des Kehlen- 30 Außenseite eines Rotors 3 bilden die Halsteile B teils entsprechend den Betriebsbedingungen zu vari- und Q. Die Innenseite einer Außenwand? und die ieren. Dabei ist im Kehlenteil des Venturiwäschers Außenseite einer keilförmigen Führungsplatte 6 bilden eine Einrichtung vorgesehen, die die Querschnitts- daran anschließend zwei geteilte Diffusorteile C und R. fläche verändern und dadurch die den Kehlenteil Die Geschwindigkeit des Rohgases erhöht sich alldurchströmende Gasmenge verändern kann. Bei 35 mählich, während es durch die Einschnürungsteile A diesen bekannten Verfahren tritt jedoch eine Wirbel- und P und weiter zu den Halsteilen B und Q strömt, bildung und Wirbelablösung an der Grenzschicht im Wenn das Gas durch die engsten Stellen zwischen Gasstrom nach dem Kehlenteil auf, und die Druck- den vorstehenden Endteilen des Rotors 3 und der rückgewinnung im Diffusor, d. h. die Wiederum- Innenseite der Außenwand 5 in den Halsteilen B und Q Wandlung des dynamischen Drucks in statischen 4° strömt, erreicht die Gasgeschwindigkeit ihren maxi-Druck, wird stark reduziert oder fällt sogar voll- malen Wert.

kommen weg. Da die Abhängigkeit der Gasströ- Als Rotor 3 wird in dieser Ausführungsform, wie mungsmenge von der Steuerveränderlichen, das heißt sie in F i g. 2 gezeigt ist, beispielsweise eine im Längsz. B. von dem Schwenkwinkel des Verstellelementes, schnitt rechteckige Säule verwendet, deren Querkeine lineare Funktion ist, kann die Steuerung der 45 schnitt eine durch irgendeine geschlossene Kurve Gasströmungsmenge mit Hilfe einer herkömmlichen umschriebene Fläche dargestellt, deren Durchmesser Steuereinrichtung nicht den gesamten Bereich um- in zueinander senkrechten Richtungen verschieden fassen, sondern sie kann nur in jeweils einem be- ist. Durch Drehen der Rotorachse 4, die die Längsgrenzten Bereich durchgeführt werden, so daß der richtung der Gasströmung rechtwinklig schneidet, gesamte Steuerbereich in mehrere solche schmale 50 wird daher der Querschnitt des Halses des Venturi-Bereiche unterteilt werden muß. Wäschers verändert, wodurch der Strömungswider-Die bekannten Einrichtungen zum Ändern des stand verändert wird, wobei die Beziehung zwischen Halsquerschnittes eines Venturiwäschers haben also der Steuervariablen, in diesem Fall der Drehwinkel die Nachteile, daß ein hoher Druckverlust des durch- der Rotorachse, und der durchströmenden Gasmenge strömenden Gases auftritt, was einen erhöhten 55 zu einer linearen Funktion gemacht werden kann. Leistungsverbrauch und daher eine Vergrößerung An Stelle der obengenannten Säule mit rechteckigem des Gebläses oder eine Reduzierung des Gasdruckes Längsschnitt kann auch ein Vollkörper verwendet nach dem Durchströmen des Kehlenteils des Wäschers werden, der eine geschlossene und gekrümmte Oberzur Folge hat. Dies erhöht die Bau- und Betriebs- fläche besitzt.

kosten für die Naßreinigungsanlage. Weiter ist 60 Stromauf von dem Verstellelement oder dem

selbst bei einer teilweisen Linearisierung der nicht- Rotor 3 ist eine Führungsplatte 1 vorgesehen, um den

linearen Größen der Steuereinrichtung eine Steuerung Gasstrom in zwei Teile zu teilen, so daß das Gas

der durchströmenden Gasmenge schwierig. nicht direkt auf den Mechanismus zur Veränderung

Die Aufgabe der Erfindung besteht daher darin, des Querschnitts trifft, und es ist stromab eine Füh-

diese Nachteile der bekannten Einrichtungen auszu- 65 rungsplatte 6 vorgesehen, um die im Halsteil erreichte

schalten und einen Venturiwäscher zur Naßreinigung Geschwindigkeit als statischen Druck zurückzugewin-

von Gasen zu schaffen, bei welchem die Druck- nen, so daß der Druckverlust verringert wird. Die

Verluste gering sind und ein hoher Wirkungsgrad bei Führungsplatten 1 und 6 haben keine spezielle Form,