DE1671413C

DE1671413C - Venturi scrubber for wet cleaning of gases

Info

Publication number: DE1671413C
Authority: DE
Inventors: Akiyoshi Kitakyushu City Ueda (Japan)
Original assignee: Nippon Steel Corp
Current assignee: Nippon Steel Corp
Publication date: 1972-10-12

Description

Zeichnung beschrieben.Drawing described.

F i g. 1 zeigt einen vertikalen Schnitt eines erfin-F i g. 1 shows a vertical section of an invented

r.0 dungsgemäßen Venturiwäschers:r.0 appropriate venturi scrubber:

F i g. 2 ist ein Schnitt längs der Linie I-l der Fig. 1. Der in der Zeichnung gezeigte ernndungsgemäßeF i g. FIG. 2 is a section along line I-1 of FIG. 1. The according to the nomination shown in the drawing

Die Erfindung betrifft einen Venturiwäscher zur Venturiwäscher besitzt einen Rotor als schwenkbares Naßreinigung von Gasen, der zur kontinuierlichen Verstellelement air 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 HalsteM durchsetzende Längsachse schwenk- platte 1 bilden zwei geteilte Einschnürungsteile A bares Verstellelement aufweist. und P als Zuführung des Rohgases in den Venturi-The invention relates to a venturi scrubber for the venturi scrubber has a rotor as a swiveling wet cleaning of gases, which for the continuous adjustment element changes the cross-section of the neck cross-section by a 25 of the neck part. The inside of an outer wall 2 perpendicular to the gas flow direction are arranged, and the outer surface of a wedge-shaped guiding centrally swiveled the HalsteM passing through the longitudinal axis of the plate 1 form two divided Einschnürungsteile A bares adjustment has. and P as feed of the raw gas into the venturi

Bei Gasre^;nigern des V.*nturii_v ps sind verschiedene wäscher. Die Innenseite einer Außenwand 5 und die Verfahren bekannt, um de.i Querschnitt des Kehlen- 30 Außenseite eines Rotors 3 bilden die Halsteile B teils entsprechend den Betriebsbedingungen zu vari- und Q. Die Innenseite einer Außenwand 7 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 Halsleilen 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 40 strömt, erreicht die Gasgeschwindigkeit ihren maxi-Druck, wird stark reduziert oder fällt sogar voll- malen Wert.At Gasre ^; nigern des V. * nturii _v ps are different washers. The inside of an outer wall 5 and the method known to form the cross-section of the throat 30 outside of a rotor 3 form the neck parts B partly according to the operating conditions and Q. The inside of an outer wall 7 and the ieren. In the throat part of the venturi scrubber outside a wedge-shaped guide plate 6 is provided to form a device that changes the cross-sectional area then two divided diffuser parts C and R and thereby the throat part The speed of the raw gas increases the amount of gas flowing through it can change. At 35, however, while it occurs through the constriction parts A , a vortex and P and continues to the necks B and Q flows, formation and vortex shedding at the boundary layer when the gas flows through the narrowest points between gas flow after the throat part , and the pressure flows through the protruding end parts of the rotor 3 and the recovery in the diffuser, ie the inside of the outer wall 5 in the neck parts B and Q converting the dynamic pressure into static 40, the gas velocity reaches its maximum pressure becomes strong reduces or even falls by the full value.

kommen weg. Da die Abhängigkeit der Gasströ- Als Rotor 3 wird in dieser Ausführungsform, wiecome away. Since the dependence of the gas flow As rotor 3 is in this embodiment, how

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 ~iner 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-amount of the tax variable, that is, it is shown in FIG. 2 is shown, for example a longitudinal z. B. from the pivot angle of the adjusting element, cut rectangular column used, the cross none is linear function, the controller of the 45 can cut a through any closed curve Amount of gas flow represented by means of a conventional circumscribed area, its diameter Control device does not differ in the entire area in mutually perpendicular directions rather, it can only exist in one at a time. By turning the rotor axis 4, which bordered the longitudinal Area so that the direction of gas flow intersects at right angles, entire control area in several such narrow 50 is therefore the cross-section of the neck of the venturi areas must be divided. ^ The scrubber changed, whereby the flow resistance

Die bekannten Einrichtungen zum Ändern des stand verändert wird, wobei die Beziehung zwischen Halsquerschnittes eines Venturiwäschers haben also der Steuervariablen, in diesem Fall der Dreh winkel die Nachteile, daß ein hoher Druckverlust des durch- der Rotorachse, und der durchströmenden GasmengeThe known devices for changing the stand is changed, the relationship between Neck cross-section of a Venturi scrubber therefore have the control variable, in this case the angle of rotation the disadvantages that a high pressure loss of the rotor axis, and the amount of gas flowing through

'Redü'zieiüHg''des GäsUrückes Längsschnitt kann¹ auch' eiri Vollkörper'Redü'zieiüHg''des GäsUrückes longitudinal section can ¹ also' eiri full body

nach dem Durchströmen des Kehlenteils des Wäschers werden, der eine geschlossene iirid gekrümmte Ober-after flowing through the throat part of the scrubber, which has a closed iirid curved upper

zur Folge hat. Dies erhöht die Bau- und Betriebs- fläche besitzt. ;·■ >'^: .· ,- '.j, >has the consequence. This increases the building and operating area. ; · ■>' ^: . ·, -'.j,>

kosten für die Naßrcinigungsanlage. Weiter ist 60 Stromauf von dem Verstellelement oder demcosts for the wet cleaning system. Next is 60 upstream of the adjustment element or the

selbst bei einer teilweisen Linearisierung der nicht- Rotor 3 ist eine Führungsplatte 1 vorgesehen, um deneven with a partial linearization of the non-rotor 3, a guide plate 1 is provided to the

linearen Größen der Steuereinrichtung eine Steuerung Gasstrom in zwei Teile zu teilen, so daß das Gaslinear sizes of the control device divide a control gas flow into two parts, so that the gas

der durchströmenden Gasmcngc schwierig. nicht direkt auf den Mechanismus zur Veränderungthe gas flowing through it is difficult. not directly on the mechanism of change

Die Aufgabe der Erfindung besteht daher darin, des Querschnitts trifft, und es ist stromab eine Füh-The object of the invention is therefore to meet the cross-section, and there is a guide downstream

dicsc Nachteile der bekannten Einrichtungen auszu- 65 rungsplatte 6 vorgesehen, um die im Halsteil erreichteThese disadvantages of the known devices are provided for training plate 6 to achieve that in the neck part

schallen und einen Venturiwäscher /ur Naßrcinigung Geschwindigkeit als statischen Druck zurückzugewin-sound and a venturi scrubber to regain speed as static pressure

von Gasen /u schaffen, bei welchem die Druck- nen, so daß der Druckverlust verringert wird. Dieof gases / u at which the pressures so that the pressure loss is reduced. the

vcrfuMe gcfihg'sinri und ein hoher Wirkungsgrad bei Führungsplatten 1 und 6 haben keine spezielle Form,VcrfuMe gcfihg'sinri and a high degree of efficiency with guide plates 1 and 6 do not have a special shape,

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.however, they are preferably wedge-shaped. The guide plate 6 preferably has a length of approximately 5 to 7 times the width of the neck part B. Its apex angle can be 6 to 13 °.

Im Betrieb wird staubaufnshmendes Wasser, das mit Hilfe enter 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 Diffusorteüen 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 Umlenk.cil 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 Gdsmengen 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.In operation, dust-absorbing water, which is pressurized with the aid of another device, is injected into the neck parts B and Q through spray nozzles 8 of a container 9. If a large amount of gas flowing through has to be cleaned, a spray device can also be provided, for example inside the rotor, in order to inject the spray jets into the entire neck part. In the diffuser parts C and R , the raw gas and the droplets injected into the neck parts B and Q mix, so that the dust in the raw gas is absorbed by contact, collision and diffusion. Thereafter, the water droplets containing dust are separated from the gas in a Umlenk.cil provided behind the venturi scrubber, not shown, for the gas flow, and the raw gas is thus cleaned. At the same time, the gas velocity gradually decreases in the diffuser part, and the dynamic pressure due to the high velocity of the gas at the narrowest point is effectively recovered as the static pressure. To change the amount of gas flowing through which is to be treated, the gas passage areas in the narrowest points of the neck parts B and Q of the Venturi scrubber are varied according to the amount of gas flowing through. In this way, the gas velocity can be kept constant at the narrowest point, so that the pressure loss and the efficiency of the dust separation are also kept constant.

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 dss 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 e^!n Gebläse erteilt wird. Die stromab von dem Rotor 3 vorgesehene Führungsplatte 6 hat den Vorteil, daß sich die Diffi.sorteile C und R allmählich erweitern, so dab 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.When the gas flows through the venturi scrubber, the guide plate 1 in front of the rotor 3 causes the gas velocity to increase continuously, the static pressure of the gas decreasing continuously. Since the guide plate 1 largely covers the rotor, the gas flow does not impinge on the rotor surface at a larger angle of incidence, as is the case with the known devices. In this way, a laminar flow is maintained throughout the constriction of the gas flow, so that practically nothing of the energy is lost that the gas flow z. B. by e ^! n blower is issued. The guide plate 6 provided downstream of the rotor 3 has the advantage that the diffuser parts C and R gradually widen so that the speed behind the neck part only decreases gradually. In this way, vortex formation and separation of the vortices at the boundary layer behind the rotor is avoided. Since the flow through the guide plate 6 according to the invention also remains laminar behind the rotor, the dynamic gas pressure can practically completely be recovered as static pressure, which means that no significant energy loss occurs in the gas flow due to the narrowing of the venturi device according to the invention, the pressure loss in the Venturi scrubber can be kept to a minimum, ie the power consumption of the entire system is considerably reduced, and the operating costs are reduced.

ίο Außerdem kann beim Bau der Anlage das erforderliche Gebläse wesentlich kleiner dimensioniert sein, um den «rforderlichen Druck hinter dem Venturiwäscher zu erreichen, was die Baukosten für die Anlage verringert. ίο In addition, the necessary Fan must be dimensioned much smaller in order to achieve the required pressure behind the venturi scrubber achieve, which reduces the construction costs for the plant.

Im folgenden wird die Verwendung des erfindungsgemäßen Venturiwäschers 7>sr Naßreinigung von Gasen bei einer kleinen Anlage zur Rückgewinnung von Abgas aus einem Konverter in unverbranntem Zustand erläutert.In the following the use of the invention Venturi scrubber 7> sr Wet cleaning of gases in a small recovery plant of exhaust gas from a converter in the unburned state explained.

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 mitFor cleaning the exhaust gas, the amount of which is between zero and 1700 Nm ³ / hour. fluctuated and which had a temperature of 40 ° C, the internal pressure of the gas cooler was kept at a certain value while the amount to be sucked with

as Hilfe 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:set as the aid of the device according to the invention would. With a favorable setting of the internal pressure of the gas cooler, the measurements in the very favorable results given in the following table:

Versuchs-Nr.Trial no. 11 22 33 Maximale Abgasmenge inMaximum exhaust gas quantity in 15001500 14251425 12501250 Nm^Std Nm ^ h Mittlerer Druckverlust inMean pressure drop in 939939 963963 11751175 mm Wassersäule mm water column Druckverlust in mm WasPressure loss in mm what sersäule bei maximalercolumn at maximum 720720 780780 10501050 AbgasströmungsmengeExhaust gas flow rate Eingespritzte WassermengeInjected amount of water in 1/Nm³ bei maximalerin 1 / Nm ³ at maximum 0,70.7 1,41.4 2.42.4 AbgasströmungsmengeExhaust gas flow rate StaubsammelwirkungsgradDust collection efficiency 98,498.4 99,299.2 99,299.2 in °/. in ° /. Eingeblasene SauerstoffInjected oxygen 428428 436436 431431 menge in Nm³/Std amount in Nm ³ / hour

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.After the system has been in operation for more than 8 months without the corresponding parts being cleaned the degree of soiling of these parts of the present invention with deposited dust was as follows little that it had no adverse effect on the operation of these parts.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

ι ^l'|^.² ι ^l '| ^. ²

the SfauDabscheidiin ^ cr is reached and with which the

Claim : cross-sectional area aps neck part of the venturi scrubber

■ ·. · ■ · depending on the amount of gas flowing through

Venturi scrubber for wet cleaning of gases, easily done by the adjusting element

which can be controlled for the continuous change of the neck 5 by z. B. a linear

cross-section by one perpendicular to the gas dependence on the pivoting of the adjustment

Direction of flow arranged, is obtained in the middle of the neck element.

partially penetrating longitudinal axis pivotable ver According to the invention, this goal is achieved by

Has adjusting element, characterized in that the adjusting element is a rotor with any desired drawing, that the VejpteJIelement eirtiR; otp ^ äo ^ is cross-sectional shape and that in the flow direction of the cross-section is and ^ daft * 'G

(3) with seven cross-sectional form is urfdäß · - * 'gas -for the division of the gas path and in the downstream direction of the gas to divide the. Direction of the gas to prevent vortex gas path and in Äbstromrichtung of the gas to form in the gas flow above and below the prevention of vortex formation in the gas neck part arranged guide plates that cover the rotor flow above and below the neck part 15 to the greater part , are provided,
arranged guide plates (1, 6). which the rotor to explain the invention is in the following

to the larger. ,, cover part, are provided. a preferred embodiment on the basis of