DE2016126A1

DE2016126A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Kontaktbehandlung von Medien mit unterschiedlicher Dichte

Info

Publication number: DE2016126A1
Application number: DE19702016126
Authority: DE
Inventors: Eugene S. Branford Conn. Yankura (V.St.A.)
Original assignee: Entoleter Inc., Hamden, Conn. (V.St.A.)
Priority date: 1969-04-04
Filing date: 1970-04-04
Publication date: 1970-10-15
Also published as: BR7017963D0; JPS543154B1; US3566582A; DE2016126C3; DE2016126B2; FR2042871A5; GB1309796A

Description

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Entoleter, Inc, ·

Harnden, Conn., UVS₁₁A₈ 4_O April 1970

Verfahren und Vorrichtung, zur Kontaktbehandlunq von Medien mit unterschiedlicher Dichte.-

(Prioritäts 4_e April 1969 - U.SoAo - Nr. 813 634)

Die Erfindung bezieht sich auf das Gebiet der Kon» taktbehandlung zwischen zwei oder mehreren -Medien*. Eine Kon» taktbehandlung zwischen mehreren Medien wird für viele Zwecke,, etwa zur Übertragung von Material oder physikalischer oder chemischer Energie zwischen den Medien, angewandt* Als Beispiele für derartige Übertragungsfunktionen lassen eich etwa Berieselung von staubbeladenem Gas durch Berührung mit Wasser, Luft«■ befeuchtung durch Berührung mit Wasser, Destillation von flüchtigen Komponenten aus einer Flüssigkeit durch Berührung mit einem Gas, Erhitzung oder Abkühlung einea Gases durch Berührung mit einer Flüssigkeit /on höherar bzw, niedrigerer Temperatur,

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chemische Reaktion eines gasförmio-an Stoffs mit einem flüssigen Stoff durch Berührung arischen don bsiden Stoffen angeben,, Ausser der Übertragungsfunktion wird sine Kbntaktbehandlung βμση dort angewandt, wo die Berührung zwischen zwei Hadien dazu dienen soll, nur eine Teränderung in .einem Medium, zu bewir«» ken, wie dies etwa der ie i. ist, wenn es sich bei dem einen Medium, um einen Katalysator für die Reaktion einer oder mehrerer Komponenten in einem anderen Medium handelt. Äusser den angegebenen Beispielen gibt es natürlich noch weitere Zwecke für eine Kontaktbehandlung zwischen mehreren Medien, und die vorliegende Erfindung ist in den verschiedensten Fallen anwendbar, bei denen eine ;olche Kontaktbehandlung zwischen mehreren Medien erfolgen soll.

Ein Hauptziel der Erfindung besteht darin, eine Kon* taktbehandlung zwischen zwei oder mehreren Medien zu schaffen, die hoch leistungsfähig ist und eine derartige Behandlung für Zwecke ermöglicht, für die sie bisher nicht anwendbar war. Es ist beispielsweise bakannt, ain Gas zu berieseln, indem man es durch eine Kammer mit einer Wasserdüse hindurchlaitet, ein Gas mit einer Flüssigkeit reagieren zu lassen, indan uian das Gas durch die Flüssigkeit hindurch aufsteigen lässt, flüchtige Stoffe aus einer Flüssigkeit zu destillieren, indem man die Flüs« sigkeit in einem Fraktioniartura gegan ein Gas strömen lasst, sowie katalytische Reaktionen auszuführen, indem man einen gasförmigen -Reaktion-?stoff durch eiria Oi-hibht das pulverisierten

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oder gekörnten Katalysator hindurchleitet. Alle diese Verfah·» ren leiden unter ungenügender Berührung, da die Fläche der Ober» flächenberührung zwischen den beiden Medien verglichen mit den Volumina oder Massen der beteiligten Medien klein ist·

Erfindungsgemäss erfolgt eine Kontaktbehandlung dadurch, dass eine Wirbelströmung eines Fluidums gebildet wird, ™ und winzige Partikel eines zweiten Mediums in dem ersten Mediua, dem Fluidum, mitgerissen werden. Beispielsweise kann das erste Medium Luft und das zweite Wasser sein, wobei die Berührung den Zweck der Berieselung, Befeuchtung, Erhitzung oder Abkühlung der Luft haben kann. Wird Wasser mit einer Luft-Wir·

belströmung ausreichender Relativgesohwindigkeit in Berührung gebracht, so wird das Wasser rasch in einen feinen Nebel zerlegt und in der Wirbelströmung dispergiert, V/ird das Wasser mit entsprechender Geschwindigkeit zugeführt, so wird die Wolke f aus den Wasserpartikeln bzw. der Nebel ziemlich dicht mit winzigen Wassertröpfchen besetzt, und die Wolke wird von der Luft-Wirbelströmung getragen, was eine innige Berührung zwischen den beiden Medien bewirkt· An einer bestimmten Stelle in der Strömung werden die beiden Medien voneinander getrennt.

Bei diesem Verfahren werden die Nebel tröpfchen durch die von der Luft-Wirbelströmung erzeugten Kräfte angetrieben; wegen der Trägheit und der relativen Dichten der Materialien

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bewegt sich jedoch die Luft mit grösserer Geschwindigkeit als die Waeserpartikel, weshalb man die Luft als durch die Wolke bzw· den Hebel hindurohströmend ansehen kann. Die Wasserpartikel bewegen sich zwar generell mit der Luft-Wirbelströmung; trotzdem entwickelt sich in den Wirbel eine Verteilung der Tröpfchen nach der Partikelgrösse, wobei di'j kleinsten Partikel dem Wirbelzentrum und die grössten Partikel der Peripherie zustreben und sich zwischen den beiden Extrengrössen ein Gradient der Partikelgrosse bildet· Diese Verteilung kommt dadurch zu* stände, dass die von der Luftströmung hervorgerufenen Bentripetal en Zugkräfte der durch die Kreisbewegung dee Wirbele hervorgerufenen Zentrifugalkraft entgegenwirken. Jedes Tröpfchen sucht sich dabei diejenige Kreisbahn, auf der sich die auf es einwirkenden Zentrifugal* und Zentripetalkräfte die Waage halten, während es in Axialrichtung durch die Wirbelströmung hin-ρ durchwandert.

In einem theoretischen System könnte man sohllessen, dass ein Wassertröpfchen einer gegebenen Grosse seine Kreisbahn einnimmt, auf der die Zentrifugal- und Zentripetalkräfte ausgeglichen sind, und auf dieser Kreisbahn bleibt, während es den Wirbel in Axialrichtung durchläuft« Die Tröpfchen ändern sich jedoch kontinuierlich in ihrer Grosse· Gröesere Tröpfchen werden durch Zusammenstoßse »wischen den Tröpfchen und Zerreibung durch die Luftströmung in kleinere zerlegt, während kleinere

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Tröpfchen sich zu grOeseren vereinigen. Diese beiden Wirbingen verursachen eine kontinuierliche Wanderung von Tröpfchen quer zum Wirbel und zwar sowohl in Einwärts· als auch in Auswärts· richtung. Im statistischen Mittel tendiert die Tröpfohenwolke jedoch dazu, etwa Gleichgewichtslage zwischen den Zentrifugal· und Zentripetalkräften beizubehalten, und kann insgesamt so betrachtet werden, als ob sie hauptsächlich nur eine resultieren· de Axialbewegung längs des Wirbels ausführt*

Um diesen Zustand in der Praxis zu erhalten, muss man die Arbeitsbedingungen ao bestimmen, dass der Wirbel einen genügend grossen Durchmesser hat, um ausgeglichene Kreisbahnen für die grössten auftretenden Tröpfchen zu vermitteln, oder so, dass die eine bestimmte Grosse überschreitenden Tröpfchen sofort in kleinere zerlegt werden. Verhältniamässig grosse Tröpfchen haben bekanntlich.ein relativ kleines Verhältnis von Oberfläche au Volumen und daher verhAltnisnftseig unwirksame Berührungeeigenschaften· Dementsprechend wird die Grundkonzeption des Wirbel systeme so gewählt, dass ein Maximum von kleineren Tröpfchen· grOssen erzeugt wird, wobei das kleine Ende der Grossenverteilung durch denjenigen Grössenbereicn begrenzt wird, in dem die Tröpfchen einfach in das zentrale Wirbelloch gelangen und mit der Luftströmung fortgerissen werden· Es ist unwirtschaftlich und unzweckmÄeeig, das Wirbeleyetem mit einem Durchmesser zu bauen, der gross genug ist, um die grösseren .PartikelgrOssen

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au verarbeiten. Da diese gröseeren Partikel in geringer Zahl Torliegen und eine unwirksame Berührung ergeben, würde dies bedeuten, dass Ti el von den Systemabmessungen und der Snergie for geringen Nutzen aufgebracht wird. Die Torherrschenden Lösungsversuche nach dem Stand der Technik bestehen darin, dass das Wirbelsystem auf eis an Durchmesser begrenzt wird, der der gewünschten GrSssenvertellung der Tropfchenpartikel entspricht, und dass die grösseren !Tröpfchen räumlich auf die ftussere Begrenacung dieses Durchmessers beschrankt werden, bis sie durch die Luftströmung in Tröpfchen des gewünschten Grössenbereiche zerlegt werden« Dieser Lösungsversuch hat einen unverh&ltnismassigen Energieverbrauch zur Zerlegung eines kleinen Prozentsatzes der Wassertasse zur Folge, er belastet einen wesentlichen Teil des Wirbelsystems mit einem unwirksamen Berührungszustand und beeinträchtigt diejenigen Parameter des Wirbelsystems, die SU einer leistungsfähigen und stabilen Behandlung bzw. Funktion der kleineren Tropfchengrössen der Wolke beitragen·

Erfindungsgemass wird das Problem der Besetzung der Wolke mit Übergrossen Tröpfchen in röllig anderer Weise gelöst, als es bisher Torgeschlagen worden ist. Generell besteht das Conaept der vorliegenden Erfindung darin, die Tröpfchen mit Übergröße· aus der Zone der Virbel-Arbeiteveisa zu entfernen und auszuscheiden. Bei einer praktischen Verkörperung arbeiten

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Wirbelsysteme zur Kontaktbeliandlimg mit einer zylindrischen uirbelerzeugenden Kammer. Gewöhnlich ist die kreisförmige Wand der hammer mit Luftstegen versehen, die so gerichtet sind, dass sie der in die Kammer gelangenden Luft eine Tangentialkomponen* te erteilen, und die Luft entweicht durch eine zentrale öffnung am einen Ende der zylindrischen Kammer« Auf diese Weise vird be« wirkt, dass die durch diese Kammer hindurchgedruckte Luft in " einer Wirbalbahn strömt und dass die von dieser Strömung mitgerissenen Wassertröpfchen das oben beschriebene Muster τοη Kreisbahn- und Axialbewegungen bilden« Bei den vorherrschenden bekannten Systemen beschränkt die kreisförmige Wand der Kammer die übergroseen Tröpfchen auf das Innere der Kammer; diese Tröpfchen sammeln sich an der mit den Luftst©gen versehenen Kammerwand an, bis sie durch die einströmende Luft in kleinere Tröpfchen zerlegt werden„ Wie oben erröiuit, hat diese Arbeitsweise einen usverhaltnismassigen Energieverbrauch zur Folge und beeintrieh- | tigt den leistungsfähigen Betrieb des Wirbelsystems bezüglich desjenigen Grössenberelchs der Tröpfchen, für den das System bestimmt ist ο Bei Systemen nach den Prinzipien der vorliegenden Erfindung wird bewirkt, dass übergroese Tröpfchen sowie eine sich ergebende Ansammlung von Wasser an der Stegwand aus der Wirbelkammer durch zu diesem Zweck in der Kammer vorgesehene öffnungen austreten. Beim Betrieb «Ines erfindungageraaesen Wirbelsystems zur Kontaktbehandlung kann daher, wie leicht einzusehen ist« die Wahl des Durchmessers für die Wirbelkammer in wirksamer

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Weis· dazu verwendet werden, denjenigen Teil des Gröesenbereichs der Tröpfchen zu steuern, der in der Wirbelströmung behandelt wird; bleiben olle übrigen Parameter konstant, so bewirkt ein grOsserer Durchmesser eine Erhöhung und ein kleinerer Durchmesser eine Erniedrigung der oberen Grenze für die Tropfohengrösse, wobei das Wirbelsystem von den TrOpfchengrOssen, die oberhalb des ausgewählten Teils liegen, einfach entlastet wird.

Die öffnungen in der Wirbelkammer dienen dazu, nicht nur die Kammer von übergroseen Tröpfchen sondern auch die Wir· belwoXke von Örtlichen überschüssigen Wasseransammlungen zu be* freien· Gelegentlich bewirken Turbulenzen in des System Verdickungen in der Wolke, wobei ein Teil der Volk· eine höhere tfaeeerkonzentration anninat als ein anderer Teil· Die erwähnten Offnungen dienen dazu, derartige XJonzentrationsunterechiede su beseitigen, und können generell so betrachtet werden, als ob sie die Verdickungswirkung dämpfen.

Aufgabe der Erfindung ist es also, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur leistungsfähigen Kontaktbehandlung zweier Medien zu schaffen. Dabei können die beiden Medien wesentlich verschieden· Dichten aufweisen; das eine Medium kann ein fein verteiltes Fluidum und das andere Medium grob verteilt in Par« tikelforn. vorliegen· Dazu wird auf das fein verteilt· Fluidum eine Wirbelströmung angewandt. In dar die Partikel des »weiten

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Mediums suspendiert werden. Vorteilhafterweise werden Partikel des zweiten Mediums, die eine gewählte Grosse Ober schrei ten, aus der. Strömung des ersten Mediums entfernt.

Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich, aus der nachstehenden detaillierten Beschreibung von Auefuhrungsbei spielen anhand der Zeichnungen; darin zeigern |

Fig· 1 eine perspektivische Darstellung einer einstufigen AuefUhrungeform eines erfindungsgemässen Apparates zur Kontaktbehandlung;

Figo 2 einen Vertik&lsohnitt durch dan Apparat nach Fig. 1; Fig· 3 einen Querschnitt Iflngs der Linie 3-3 der Fig. 2; Fig. 4 einen Querschnitt lange der Linie 4-4 der Fig. 2; Fig« 5 einen Querschnitt länge der Linie 5-5 der Fig· 2; *

Fig· β eine perspektivische Ansicht von einem herausgenommenen Teil einer in der erfindungegemaseen Ausführungeform verwendeten Flügelanordnung;

Fig· 7 eine vergrOsserte Draufsicht auf den in Fig. 6 gezeigten Teil der Flttgelanordnung;

Fig. 8 einen der Fig. 2 ähnlichen Vertikalschnitt zur eoheaatisohen Veranschaulichung der ArBeitsweise des erf in- '

dungsgeiiaUeen Systems j ..,..,,.

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Pig, 9 einen Vertikal schnitt durch ein zweites Ausftthrungsb#ispiel der Erfindung inform eines Zweistufensystems;

Fig. 10 einen Querschnitt längs der Linie 10-10 der Fig. 9;

Fig. 11 eine vergrößerte Teilanelcht eines in den vorliegenden AuefÜhrungsbei spielen der Erfindung verwendeten Flügelelemente;

Fig. 12 eine vergrößerte Teilansioht eines modifizierten Flügelaletoents, vie es in beatimaten Ausführungsforaen der Erfindung verwendet wird; und

Fig» 13 einen Vertikal schnitt durch ein weiteres Ausführungs· beispiel des erfindungsgeoiSssen Apparates.

Zur Erläuterung der vorliegenden Erfindung sind die in den Zeichnungen dargestellten AnsfUhrungsbeispiele speziell sum Berisselh von stauhbeladener Luft mit Wasser zum Zwecke der Entfernung des Staube aus der Luft geeignet. Wenn auch die speziellen Ausführungsbeispiele in Bezug auf diese Verwendungsart beschrieben sind, so lassen sie eich selbstverständlich auch auf andere Arten der Kontaktbehandlung anwenden; jedenfalls be* schrankt sich die Erfindung nicht auf die speziellen AusfOhrungs· formen oder Verwendungsarten·

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In Fig. 1 bis 7 ist ein einstufiges System ssur Kontaktbehandlung inform eines Gas- oder Luft-Berieselungssysteme dargestellt, das die folgenden grundsätzlichen Einheiten umfasst t eine Einlaßsohnecke oder -Spirale 21, die eine mit Luftstegen versehene virbelbildende Kammer 41 umgibt, wobei sich die Kammer 41 nach oben in eine Expansionskanraer 61 Offnet, die sich ihrerseits nach oben in ein Abzugsrohr 81 öffnet. |

Die mit Luftstegen versehene wirbelbildende Kammer 41 hat eine generell zylindrische Form, einen geschlossenen Boden und in ihrer Oberseite eine central· Öffnung 43. Eine generell kreisförmige Stegwtuid 44 wird von einer Anzahl von Flügeln 45 gebildet, die in kreisförmiger Configuration angeordnet sind. Di« Stegwand 44 wird nur durch die Flügel 45 gebildet, wobei benachbarte Flügel öffnungen 46 zwischen den Stegen bilden; ausser diesen Flügeln werden keine Wandelemente * verwendet, die den kreisförmigen Aufbau der Wirbelkammer 41 definieren. An der Oberseite der Kammer 41 ist ein einspringender Flansch bzw. eine Lippe 47 vorgesehen; eine zweite einspringende Lippe wird durch eine Ringplatte 48 gebildet«. Der Innenrand der fiingplatte 48 ragt weiter in das Innere der Kammer 41 hinein als die Lippe 47, wahrend der aussere Teil der Ringplatte 48 einen Teil der Lippe 47 überlappt. Die Singplatte 48 ist durch Befeetigungsstützen 49 in Abstand von der Lippe j 47 gehalten. Die Innenrander der Lippe 47 und der Ringplatte

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definieren di· Öffnung 43 In der oberen Seite der »ylindriechen 41.

Di· Einlaßschneoke oder »Spirale 21 umgibt die syllndrieohe Wand 44 der Wirbelkammer 41 und erstreckt sich über die gesamt· Höhe der Wirbelkammer, sodass sie deren gesamte Stegkonstruktion umgibt. Die Aueeenwand 22 der Binlaeseohnecke bildet eine Spirale, die bei 23 mit einem Nullpunkt beginnt und eich mit kontinuierlich abnehmendem ßadiue um die Wirbelkammer 41 schlingt, bis eie an einem Rückkehrpunkt, der beinahe dem Nullpunkt der Spirale entspricht, ihren kürzesten Abstand von der Stegwand 44 erreicht.

Die Öffnung 43 verbindet die obere Seite der Wir* beiirantmer 41 mit der Expaneionekaaner 61« Die fijcpaneionskaamer 61 «eist einen zylindrischen Abschnitt 62 auf, der die öffnung 43 umgibt und deren Durchmesser wesentlich grosser ist als der der Kammer 41; oberhalb dee sylindrischen Abschnitte verjüngt eich die Wand der Sspansionekämmer bei 63 nach innen und schlleest eich an dae Abzugsrohr 81 an. In dem Absugsrohr ist ein Ventilator 82 angeordnet, der das das betr. die Luft in die Windung 24 der Schnecke 21, durch die Sohnecke hindurch, ferner durch die StegOffnungen 46 in die Wirbelkammer 41, durch die Öffnung 43 im oberen Teil der Wirbelkammer sowie durch die Expan*ioneka·- mer 61 in das Absugsrohr 81 saugt·

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An einer Steil· in der Nahe der Einlaesmandung $4 ist ein Wasser-Einlaßstutzen 25 in die Oberseite der Schnecke 21 eingesetzt. Ia wesentlichen in der Mitte zwischen der Ober* seit· und dem Boden der Schnecke Sl 1st eine Zwischenwand 26 eingesät at, die sich über den gesamten umfang der Wirbelkammer 41 erstreckt. In der Bodenwand 27 der Sohnecke 21 am Ende der Spirale befindet sich ein Wasser-AuslaBstutzen 26' innerhalb einer von Ablenkplatten 28 gebildeten Wasserfalle„ Ein zweiter Wasser-Ablaßstutzen 64" ist in der Bodenwand 65 der Ex« pansionskammer 61 angeordnet·

Im folgenden wird die grundsätzliche Betriebsart des bo weit beschriebenen Systems zur Kontaktbehandlung erläutert, wobei in erster Linie auf die schematisohe Darstellung der Fig* 8 Bezug genommen wird» Bei eingeschaltetem Ventilator 8$ wird Luft durch die Mündung §4 der Schnecke 21 eingesaugt, g die durch die spiralförmige Bahn umgelenkt und durch die Flügel 45 in die Wirbelkammer 41 'geschöpft* wird« Die kombinierte Wirkung der Schnecke und der Flügel erteilt der Luft beim Sin· saugen einen tangentialen Vektor; daher folgt die Luft einer Wirbelbahn durch die Kammer 41, wie es durch die Ziffer 51 gene ι el i angedeutet ist. Die Luft streut dann an der Lippe 47 an der Oberseite der Kammer 41 vorbei und gelangt in die mit gr0*sere%,Purchme*8er versehen· Kammer 61, in 4®r sis& ά*% Wir» '

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bei a&edehni und .die Ximdos BtrBmrnssg^mhwiTAgtMi dfi Luft

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•Jätet. XAdM di· Loft weiter wirbelartig safafiqt, wird di· Strömung wieder auf einen kleineren Durchmesser begrenst, und dl· Loft gelangt in das Absugsrohr 81.

Vorzugsweise ist die Fliehe der Sc&xteckenmündung 24 etwa gleich der Summe der Flachen, die durch die Stegeffnungen 46 «wischen den Flügeln gebildet werden, und die Schnecke hat die Wirkung, eine auegegliohene oder gleichmassige Luftströmung durch die öffnungen 46 an allen Punkten der Wirbelkammer tu erseugen.

In diese Luftströmung wird Wasser durch den Einlaßetutaen 25 eingespritst· Bin Teil des Wassers wird direct duroL die Wirkung der Gasströmung in Tröpfchen verschiedener Grossen •erlegt, wahrend ein weiterer Teil einen fliessenden Film lange der Oberseite der Zwischenwand 26 sowie lings der Seitenwand 22 der Schnecke bildet, wie dies bei 30 geseigt ist. Dieser Wae- »erfila gelangt sohliesslich swischen der Innenkante der Zwischenwand 26 und den Flügeln in den unteren Abschnitt der Schnecke, wo wiederum ein Teil des Films in Tröpfchen verschie« dener drdssen zerlogt wird, wahrend sich der andere Teil an den Boden« und Seitenwinden der Sohneck· ale ein fliessender Film 31 sammelt. Erreicht der Waaserfllm 31 da« finde der Schnecke, so wird er durch die Ablenkplatten 26 aufgefangen und über den 26' abgeleitet.

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Die suspendierten Tröpfchen in dem obere» und dt· unteren Abschnitt der Schnecke 21 haben verschiedene SrOssen; zur Veransohaulichung sind jedoch die kleineres, @r8eeen als Punkte 50 und die grOeseren als kleine Kreise Sd dargestellt· Die Zentrifugalkraft der Xreieströmung bewirkt, dass slab, die grOsseren Tropfen 29 auf die Seitenwand 22 zu nach aussen be· wegen und dort mit den fliessenden WaeaerfilBen 90 fcsw. 31 "

Terbinden. Die kleineren Tropfohen 50 «erden von der Luftströmung durch die FlugeiOffnungen 46 nach innen geführt α Einige

dieser Tropf chen werden a5glieheraeiee durch Zusammenwirken mit den Flügeln weiter verkleinert. Diese kleineren Tröpfchen 50 gelangen in'die Luft-WirbelstrÖmung in der Kammer 41, wo sie sich auf grBesenaJbhSngige Kreisbahnen zu verteilen suchen •ma sich durch die Kamoer 41 hindurch nach oben bewegen, wie dies oben erläutert worden ist· Nach dem Passieren der Lippe 47 an dar Oberseite dsr Slammer 41 folgen die Tröpfchen dem tue- | pandierenden Gaswirbel und bewegen sich auf die Peripherie der fixpaneionekammer 61 zu. Gleichzeitig nimmt die lineare Strömungsgeschwindigkeit der Luft ab, so dass der Saugeffekt der Luft, auf die Tröpfchen abnimmt und diese ausfallen und sich ixt einer kreisförmig stromenden Lache 64 sammeln, die ihrerseits durch den Auslaßstutzen 64' abgeleitet wird. Die jetzt von Wasser völlig freie Luft strömt weiter durch das Abzugsrohr 81 hinaus_o Die Bichtungsonkehr von Expansion auf Kontraktion des Wirbele, ; die durch die Verjüngung 63 hervorgerufen wird, besorgt durch

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Zentrifugalwirkung eine weitere Entleerung der Luft τοη restlichen Vaesertröpfen; weiterhin tragen die Ablenkflachen 66 am oberen Ende der Kammer 61 dazu bei, im wesentlichen die letzten Spuren freien Wassers aus der entweichenden Luft heraus* EUpressen«

Wie oben erläutert« strömt die Luft durch die Tropfchenwolke und wird bei diesem Vorgang in innige und lange andauernde Berührung mit den Wassertröpfchen gebracht. Dies ist insbesondere bei dem in der Wirbelkammer 41 befindlichen dichten Nebel feiner Tröpfchen der Fall. Dementsprechend wird der in der Luft enthaltene Staub durch das Wasser gesammelt und entfernt, wobei die grOsseren Staubpartikel einfach durch die Zentrifugalwirkung in der Schnecke 21 entfernt und durch die Filme 30 und 31 gebunden werden, wahrend die feineren Staub« partikel durch den dichten Nebel τοη feinen Tröpfchen 50 in der Wirbelkammer 41 gebunden werden Die Berieselungswlrkung des Systems hängt natürlich teilweise von der Möglichkeit ab, einen dichten Nebel τοη Tröpfchen aufrecht zn erhalten, deren Partikel-Gröasenbereich in naher Besiehung zu den der in der Luft befindlichen Staubpartikel steht. Das an den Ableitungen 26' und 64" ausströmende Wasser kann bei Bedarf gefiltert oder auf sonstige Weise τοη dem Staub getrennt und Ober den SinlaB-stutaen 25 wieder in das System eingeführt werden.

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Wie oben erklärt, besteht die Tendenz, dass sich, in der Wölke innerhalb der Wirbelkammer 21 ein Gradient der Tropfc&engrOsse bildet, wobei die kleineren Partikel sich auf im Zentrum der Kammer näheren'Kreisbahnen und die grösseren Tröpfchen auf von dem Zentrum weiter entfernten Kreisbahnen bewegen. Da sich die Tröpfchen ferner durch Reaktion alt der Luftströmung und Kollision in ihrer Grosse andern, und zwar so- I wohl in zunehmendem als auch in abnehmendem Sinn und die neugebildeten Tröpfchen ihren entsprechenden Kreisbahnen zustreben_y besteht eine kontinuierliche Wanderung von Tröpfchen in Einwerte- und Auswärtsrichtung bezüglich dem Zentrum der Kammer 41. Durch Wiedervereinigung bildet sich in der Wirbelwolke ein kleiner Prozentsatz von Tröpfchen, deren zugehörige Kreisbahn, auf der sich die Zentrifugal· und Zentripetalkräfte unter den Bedingungen der bestehenden Luft strömung die Waage halten« einen grösseren Durchmesser hat, als ihn die Stegwand (| 44 zulasst. Diese Tröpfchen sind generell durch kleine Kreise 29 in der Kammer 41 dargestellt· Alle diese Tröpfchen wandern bis zur austraten Grenze der Kammer 41 und werden bei bekannten Geraten durch die Stegwand ..aufgefangen und als Wasearfilm gesammelt, verbrauchen dabei unnütz Energie aus der einströmen» den Luft und beeinträchtigen dae Bestellen einer gleichförmigen, ^: regelaassi^«n und dichten Wölke von feinen Tröpfchen in der > Wirbelkawoer. Srfindungggeaiss können dagegen diese grossen Tropfen 29 durch die Stegwand 44 hindurch in die Sohnecke 21

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eintreten, wo si· ihre AaevÄrtebtvegung hie zur Wand 32 der Sohneck· fort set ί en und sich mit den Waseerfilraen SO bew. 31 verbinden; oder sie «erden durch die einströmende Luft in kleiner· Tröpfchen zerlegt and wieder in die Wirbelkammer 41 suruokgefuhrt.

Die Auswanderung von gröseeren Wassertröpf ohen aus der Wirbelkammer 41 durch die >&tegvand 44 wird dadurch ermöglicht, dase in der kreisförmigen Vend der Wirbelkammer Öffnungen Torgeeehen sind. Und zwar befinden sich zu dieeem Zweck in den Flügeln 45 öffnungen oder Schlitse 52· Selbstveratfindlich kann die Bewegung der gröseeren Tropfen 29 aue dem Innenraum auf, die Äuseenseite der Wirbelkammer nicht gegen die Richtung der kreisförmigen Luftströmung erfolgen. Diese Tröpfchen bege sich spiralförmig durch den Wirbel auf einer resultie* renden Bahn nach aussen, die τοη einer tangentialen Strömungskoeponente mit der gleichen Richtung wie die Luftströmung und einer radial auswärts gerichteten Eomponente gebildet wird. Wie leicht einzusehen ist, müssen deshalb Austrittsöffnungen an Stellen angeordnet sein, an denen eine solche Tröpfchen« strömung auftritt; sie können nicht im Ströaungsechatten eines Hindernisses angebracht sein, weil sie sonst ihre Funktion nicht wirksam erfüllen warden. Insbesondere aas Fig· 6 und 7 ist ersichtlich, dass die Schlitie 52 an den jeweiligen Fla» gain 45 an Stellen angeordnet sind, an denen si· von einer

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spiralförmigen Auswärtebewegung yon Tröpfchen erreicht werden, ohne dass si« von einen stromaufwärts gelegenen Flügel verdeckt 'wurden. Nach Passieren dieser öffnun£*n können die Tröpfchen ihre Auswirtebewegung in den Saum der Schnecke 21 fortsetzen, ohne dass die stromabwärts gelegenen Flügel ein Hindernis darstellen. Selbstverständlich erreichen nicht alle auswärts wandernden, übergrossen Tröpfchen die öffnungen 52, Einige von ihnen treffen auf Stellen der Flügel, an denen keine Öffnungen vorgesehen sind, und bilden auf dem Flügeln einen Film, der durch die swdsehen den Flügeln 45 einströmen·* de Luft wieder in Tröpfchen aerlegt und in die Wirbelkammer zurückgeführt wird. Das Verhältnis von Öffnungefl&dhe zu gesohlossener Flache hangt für optimalen Betrieb v©n ollen on· deren Parametern des Systems ab«

Die einzelnen Flügel 45 sind jeweils mit ©iner ä eweiten öffnung 53 ausgebildet» Biese weitere Öffnung S3 scheint bezüglich der Befreiung der Wirbelkammer von Übergros» sen Wassertrßpfchen eine gering® oder gar keine Holle su spielen; vielmehr scheint es, dass die öffnungen S3 den von.d$n Flügeln auf die Luft ausgeübten Sog vermindern,, indem si© das Vakuum serstOren, das sonst auf der stromabwärts ^'1©- genen Seite jedes Flügels entstehen würde. Selbstv«rst&ndlieh tragen beide Öffnungen 52 und 58 dazu bei, zu zerlegen, die' an 'den Flügeln vorbei diuroh die 46 in die Wirbelkammer 41 geführt werden,

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Die die Kanner der Sohneafce 21 vertikal unterteilende Zwischenwand 26 mass nicht unbedingt vorhanden sein· Sind die Wirbelkammer und die Schnecke flach, so hat die Zwischen· wand keine Bedeutung und wird normalerweise weggelassen. Sind die Wirbelkammer und die Schnecke jedoch tief, so wird die einströmende Luft gezwungen, eine torusfOrmige Drehbewegung auszuführen, wenn sie durch die Aussenwand 22 der Schnecke auf eine Kreisbahn abgelenkt wird; diese Drehbewegung beein· flue et den in der Wirbelkammer 41 erzeugten Wirbel und bewirkt eine kreisförmig um die Wolke ungleichmassige Verteilung der WassertrOpfohen, was zu einem ungleichm&ssigen und weniger leistungsfähigen Betrieb des Systems führt. Die Zwischenwand 26 beseitigt dieses Problem im wesentlichen. Wird die Tiefe der Wirbelkammer und der Schnecke noch weiter erhöht, so ware es selbstverständlich von Vorteil, in dem Raum der Schnecke zusätzliche in Abstand voneinander angeordnete Zwischenwände vorzusehen, um die Tiefe des Raums in mehr als zwei Abschnitte au unterteilen«

Die Wirbelwolka, wie sie in mit Luftstegen versehenen Kammern nach dem Stand der Technik erzeugt wird, hat normalerweise an ihrer Basis eine grussere Ringdioke als an ihrer Spitze, wodurch die obere Hftlfte der Wolke für die Eontaktbehandlung ziemlich unergiebig wird. Dieses Problem wird durch ein weiteres Merkmal der vorliegenden Erfindung überwun-

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den· Wie in Fig. β gazeigt, sind die eineeinen Flügel lange ihrer Vertikalachs· verdreht, sodass das untere Ende 54 in eine starker tangential« Richtung besüglioh dee kreisförmigen

Aufbaue der Wirbelkammer gedreht ist als das obere Ende 5S₉ Durch Verdrehung der Flügel !Sage ihren Vextikalacheen wird

ein allmählicher übergang zwischen den beiden Stellungen er·

seugt» . I

Infolge dieser Beziehung hat die in die Wirbel· kajsiaer 41 einströmende Loft in der Mähe des Bodens eine grassere tangentiale und eine kleinere radiale Komponente als im oberen Bereich· Infolgedessen ist das zentrale Wirbelloch der Volke am Boden gröeser und im oberen Teil kleiner als dies bei geraden vertikalen Flügeln in der Stegwand 44 der Fall ist. Daher könnt en, dass die vertikale Verteilung der Wirbelvolke/ d.h. ihre radiale Ringtiefe und Tropfehendichte, im weaentli- λ oben Über die gesamte Höhe gleiohmässig ist«

Die radiale Tiefe der Wolke bzw. ihre Ringabmessung wird weitgehend durch die an der Oberseite der Wirbelkammer einspringende Lippe, n&mljteh durch die Lippe 47 und die Ringplatte 48, gesteuert. Der am weitesten einspringende TeIl₁, d.h. der la&enrand der Ringplatte 48, bestimmt im wesentlichen die Tiefe der Volk* mindestens im oberen Bereich der Wirbelkammer 41» Beim Betrieb steigt 4er gröest« Teil des in

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wolke enthaltenen Wassere an die Uhterflache der Ringplatte 48, wobei eich die Tröpfchen bei annehmender Dichte an dieser Stelle sammeln und einen Waaserfilm bilden, d%x durch, die Zentrifugalkraft Susannen mit den Tröpfchen durch den Zwischen· ram 56 zwischen der Ringplatte 48 und der Lippe 47 in den Wasser sammelnden Abschnitt der Expansionskaramer 61 nach aussen gedrflngt wird. Sin Teil der Luft bewegt sich auf dieser Bahn durch den Zwischenraum 56, der grOeste Teil strömt je- . doch innerhalb der Ringplatte 48 nach oben und führt einen Teil der Wassertröpfchen mit sich. Der Luftwirbel dehnt sich dann in der gapansionskanmcr 61 aus und führt die Wassertzöpfohen Ober die 3aauelstel3e, wo sie infolge der abnehmenden linearen Strömungsgeschwindigkeit ans der Luftströmung ausfallen»

Die Prinzipien der Torliegenden Erfindung lassen sieh auf ein mehrstufiges 9ystem zur Kontalctbehandlung ebenso wie auf das oben beschriebene Zinstufensyetem anwenden« Selbst-YerstAndlioh können aufeinanderfolgende Stufen jeweils genauso gebaut sein wie die beschriebene einzige Stufe, wobei die Kialaßsehneoke einer Stufe jeweils die aus der Espansionskammer der rorhergehenden Stufe ausströmende Luft aufnimmt, die jeweils in eine mit Stegen rersehene wirbelbildende Kammer ein« geführt und in eine Kipansionakanmer abgeführt wird. Durch einen dem Einlass 25 entsprechenden WassereinlaBstuttsen könnte

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zusätzliches Wasser in jeder Stufe mit der Luft gadeefot wer» den. Da jedoch die Luft in 4er Jäxpaneionskanuser bereit® ®lsie starke Kreisbewegung ausfuhrt* ist bei den auf die erste Stufe folgenden Stufen keine SinlaSsohneoke erforderlich, eodass eine aufgesetzte zweite Stufe verwandet werden kan% ui· sie in Fig. 9 und 10 gezeigt ist«

In diesen Figuren- ist die erste Stufe reite beschriebenen identischund umfasst ein.© 21, eine trirbelbildende Kawa&T 41 und Die Bspansionskamsser 61 umfasst in diesen sylindrisohan Abschnitt 62, vStemtd der sidk schnitt 63 fehlt·

Die ewelt· Stufe ist auf die ersten..Stufe aufgesetzt vjaä w&ist eind-ri!i@f5]Si<g[<8 2iml@»tai« g

SMr 101 auf, die eine mit Ini^stegen verestern

111 umgibt; die Xarnmet 111 ist ffiit einer reu öffnung versehen, di· in eine £zpan@io&ek%tnmer Ul fütet und der obere Abschnitt der SapanslonskeiDmer ist an ein Äbasugsrohr ISl angeachloe8en₉ am 141 sum Betrieb des Zveistufensy«tarne entMlt«

Aufbau und Arbeitswei«» der 111« der SxpansicmekamBer 121 und des

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wesentlichen ait den pechenden Einheiten 41,01 und 81 do in Fig. 2 gezeigten Sinstufensysteas identisch. Die Sinlasskammer 101 naoh Fig« 9 unterscheidet sich jedoch von der Einlasskammer 21 der Fig. 2· Wie oben erwÄhnt, bildet die Einlasskam-■er 101 keine Spirale, sondern ist ringförmig mit einer kreisförmigen Aussendend 102 ausgebildet. Ben Lofteinlass in die Sinlasskammer 101 bildet ferner eine mit Luft st ©gen versehene Bodenwand 103, die die gesaate Hingfläohe der Einlasskamoer einnimmt. Dieser stegartige Lufteinlass wird von einer Keine τοπ Flügeln 104 gebildet, deren Achsen jeveils radial über den Boden der Ringkammer 101 Terlaufen und die unter einem bestimmten Winkel snlsohen der Horizontalen und der Vertikalen nach oben geneigt sind· Auf diese Weise gelangt die durch die erste Stufe gesaugte Luft durch die Bodenwand 103 rerteilt in die «weite Stufe. Zusätzlich su der EreiestrQanng, die die loft in der Expansionskamm·* 61 ausfahrt, wird der Luft durch die sohrflg stehenden Luftstege 104 beim einsaugen durch die Einlassfcaaner 101 in die streite Stuf· eine weitere Kreisbewegung erteilt· Die Luft zirkuliert also in der Sinlaeskanner 101 und wird «wischen den Luftstegen 112 hindurch spiralförmig in die Wirbelkammer 111 eingesogen· Die Luftströmung durch die Wirbel« kammer 111 und die Bipansionslranmer 121 der «weiten Stufe r·*- lftuft genauso, wie sie im Zusammenhang mit den entsprechenden Camment der ersten Stufe oben beschrieben worden ist«

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einer kleinen Menge τοπ WaeeertrOpfahen^ die

yon der Luft aus der Sspaneionskammer der ersten Stufe in dl· Sinlasskammer 101 der aweiten Stufe mitgeführt werden, wird zusätzliches Wasser in die Lufteinlasskammer der zweiten Stufe durch den Stützen 105 genauso wie bei der ersten Stufe eingeleitet· Die kreisförmige Luftströmung verteilt das zusätzliche Was* eer über den Boden 1OS der Sinlasskammer 101, wobei die Ge· * sohwindigkeiten der Luftströmung und der Wasserzuführung so gewShlt werden«, dass die nach oben gerichtete Komponente der Luft* strömung eine Abwärtsbewegung fast der gesamten Wassenaenge durch den geschlitzten Boden 103 in die erste Stufe verhindert. Diejenige Wassezaenge, die nach unten gelangt und nicht in Tröpfchen zerlegt und in die zweite Stufe zurückgeführt wird, sammelt eich in der Wasserlache 64 in der Expansionskammer der ersten Stufe und wird Ober den Auslass 64'«entfernt. -,.

Die in die Sinlasekammer 101 der zweiten Stufe ein· streuende Luft wirkt mit dem an Boden 103 angesammelten Wasser zusammen, wodurch Tröpfchen mitgerissen und in die Wirbelkammer 111 geführt werden« Als Folge davon bildet sich eine dichte Wolke oder ein Nebel -ron Wassertröpfohen in dw Wirbelströmung der Kammer 111 ebenso, wie dies in der ersten Stufe der Fall ist· Indem die Wirbelströmung aus Luft und WassertrOpfchen die Wirbelkammer passiert und oben in die Sxpänsionskammer 121 gelangt, werden die WassürirOpfohen aus der .Luft entfernt 'und in der Bn-

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ponaionekammer gesammelt, wobei das gesammelte Wasser durch den Abfluss 122 entfernt wird.

Die Wirkung der aweiten Stufe ist selbstverständlich die gleiche wie die der ersten Stufe, indem sie eine innige und lange andauernde Berührung zwischen den Wassertröpfoben und der Luft vermittelt, um die Luft zu berieseln und Staub oder sonstige Fremdmaterie aus ihr zu entfernen. Auch der Aufbau der Wirbelkammer 111 und ihrer mit öffnungen und Flügeln versehenen Wand erzeugt einen ähnlichen Gradienten der Tropfchengrösse und sorgt in gleicher Weise dafür, dass die über· grossen Tröpfchen nach aussen entweichen, wie dies bei der Kammer 41 der Fall ist, um die gleiche dichte, gleichm&ssige und wirksame Tröpfchenwolke für die Kontaktbehandlung zu erzeugen.

Wie beschrieben, arbeitet jede Stufe des vielstufigen Systeme im wesentlichen unabhängig, wobei der Wirkungsgrad der Eontaktbehandlung stets mit der Strömung verlauft. Offensichtlich kann jedoch auch das von dem Auslass 122 der Expansionskammer 121 in der zweiten Stufe der zweistufigen Ausführungeform ausströmende Wasser als Einlaufwasser für den Wassereinlaes 25 der ersten Stuf« verwendet werden· Auf diese Weis· wird bezüglich den Stufen eines mehrstufigen Systems •in gegenläufiger Betrieb erzielt·

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Bei einer anderen Aaeführungsfona des erfindnngsgem&ssen Systems ist festgestellt worden, dass das Wasser auch im Zentrum der Wirbelkammer nahe der Bodenwand anstatt ά&χeh die Schnecke eingeführt «erden kann, Diese Modifikation ist in Fig. 13 dargestellt, wo der Wasser-Elnlaufstutzen 25' durch die Bodenwand 42' der Wirbelkammer 41" in deren Mitte in das System führt. Über dem Stutzen S5' ist eine Ablenkkappe 25a | vorgesehen, die die Wasserströmung über die Bodenwand 42" nach aussen leitet. Bei dieser Modifikation wird der Waeserfilm an der Unterseite des Wirbels durch die LuftstxQmung in der Kanmer auf einer Spiralbahn nach aussen getrieben, und es werden aus diesem Film Wassertrupfohen aufgenommen, die die TrSpfchenwolke in der Wirbelkammer bilden. Überschüssiges Wasser gelangt durch die Öffnungen in den Flügeln 4-5' der Wirbelkammer nach aussen i& die Lufteinlass-Schnecke,, wo ein Teil dieses Wassers in Tröpfchen umgewandelt und von der einströmenden Luft mitge- | rissen wird, während dsr Rest in den Abfluss der Schnecke flieset. Die in der Wirbelkammer gebildete Schnecke steigt mit der Luft »Wirbel strömung nach oben, wobei sich das Kreisbahn· muster mit der beschriebenen Einwärts- und Auswärtsbewegung der Tröpfchen einzustellen sucht. Wie oben befreien die Öffnungen in den Flügeln 45" die Wirbelkammer τοπ übergrossen Tröpfchen und überschüssigem Wasser in der Wolke· Das in Fig. 13 gezeigte System zur Sontaktbehandlung funktioniert also genauso wie die oben beschriebenen Formen nach Fig. 2 und 9 mit Aus·

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nahm· der Art und Weise, auf die da« anfängliche Mitreissen der Wassertrupfahen in der Luftströmung erzielt wird.

Befindet sich der Wassereinlass für das System in der Wirbelkammer, so verbessert die Entnahme von Wasser aus der Wirbelkammer in die Lufteinlass-SchnedLa nicht nur die Leistungsfähigkeit der Kontaktbehandlung, wie dies oben be» schrieben worden ist, sondern das so nach aussen gelangende Wasser bewirkt ausserdem noch, dass die Flügel und die Winde der Lufteinlass-Schnecke gespült und von angesammelten Schmutz und Schlamm gesäubert werden. Würde die Möglichkeit fehlen, die Wirbelkammer von einem Teil des Wassers zu befreien, so wflren die Lufteinlass-Schnecke und die äusseren Teile der Flügel ganz trocken oder nur feucht, und Staub- und Sahlammablagerungen würden dazu führen, dass das System verstopft und der Betrieb zusammenbricht.

In der vorstehenden Beschreibung wurde darauf hingewiesen, dass eine Verdrehung der Flügel der Wirbelkammer lings ihren vertikalen Achsen zur Bildung einer Wolke dient, die längs ihrer Achse einen im wesentlichen gleichförmigen Ringdurohnesser aufweist. Entsprechende Verdrehungen dieser Flügel können dazu verwendet werden, um andere Konfigurationen dieser Wolke zu erzielen. Verdreht man beispielsweise diese Flügel in umgekehrter Weise, als es oben beschrieben wurde,

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d,h, versieht man die Luftströmung an der Unterseite der Wirbelkammer mit einer grSsseren Hadialkomponente als an der Ober·» seite, so kann man der Wirbelwolke eine Configuration aufzwingen, die tonten eine grease Ringdioke aufweist und eich derart verjüngt, dass sie im oberen Teil der Wirbelkammer praktisch keine Dicke mehr aufweist_α Wenn die Tröpfchen die Wölk· von unten nach oben durchwandert haben, sind unter diesen UmstSn- I den die meisten davon aus der Wirbelkammer durch die öffnungen in den Flügeln in die Einlass-Sohneoke gelangt. Dieser Effekt kann weiter verstärkt werden, indem die Wasser-AustrittsOffnungen in den Flügeln derart keilförmig gestaltet werden, dass sie an der Oberseite der Flügel breiter sind als unten, wie dies durch den öffnungsschlits 52a des Flügels 45a in Fig. 12 dargestellt ist.

Unter Anwendung dieses Phänomens in Verbindung mit | dem in Fig. 13 gezeigten Ausführungabeispiel, bei dem sich der Wassereinlass innerhalb der Wirbelkammer 41' befindet, lasst sich innerhalb einer gegebenen Stufe ein echter Gegenetrom-Betrieb weitgehend einrichten· In diesem Fall wire eine vorherrschende Luftströmung Von der luftelnlass-Schnecke 21' in radialer Einwartsriohtung durch die Wirbelkammer 41' und eine vorherrschende WassertrupfohenstrOmung vom Zentrum der Wirbelkammer 41* in radialer Auswartsriohtung in die Sohnecke 21' vorhanden, bad

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Claims

Patentansprüche

1. Verfahren zum Herbeiführen einer Berührung »wischen einem ersten kontinuierlich Torliegenden Material und einem »weiten diskontinuierlich in Partikeln yorliegenden Material, das eine wesentlich grössere Dichte hat als das erste Material, dadurch gekennzeichnet , dass das erste Material in eine generell zylindrisch· gamer eingeführt wird, die eine Stegwand von im wesentlichen kreisförmiger Gesamtform mit besüglich der Orthogonalen und der Tangentialen zu dieser Kreis* foim geneigten Stegflachen sowie an· einer Seite eine Auslass* Öffnung aufweist, wobei das erste Material durch die Stegwand in die Kammer eingeführt wird und durch die StegflÄchen in spiralförmige Strömung auf die Auslassöffnung zu versetzt wird, dass das zweite Material in der iJtrönung des ersten Materials mitgerissen wird, wobei den Partikeln des zweiten Materials st in der Kaorner Zentrifugal* und Zentripetalkräfte mitgeteilt werden, und dass die resultierende Mittlere Zentripetalkraft der mitgerissenen Partikel dadurch erhöht wird, dass Partikel des zweiten Materials mit einer hohen resultierenden Zentrifugalkraft aus der Kammer durch die Stegwand nach aussen entfernt worden.

2· Verfahren sum Herbeifahren einer Berührung zwischen einem ersten kontinuierlich Vorliegenden Material und einem aweiten diskontinuierlich in Partikeln Torliegenden Material,

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das eine wesentlich grosser« Dichte hat als das erste Material, , dadurch gekennze iohnet, dass das erste Material in eine generell zylindrische Kammer eingeführt wird, die eine Stegwand von im wesentlichen kreisförmiger Gesamt form mit bezüglich der Orthogonalen und der !Tangentialen geneigten und mit öffnungen versehenen Flügeln sowie an einer Seite eine Auslassöffnung aufweist, wobei das erste Material durch die g Stegwand in die Kammer eingeführt und von den Flügeln in eine spiralförmige Strömung auf die Auslassöffnung zu versetzt wird, dass das zweite Material in der Strömung des ersten Materials mitgerissen wird, wobei den Partikeln des zweiten Materials in der Kammer Zentrifugal- und Zentripetalkräfte erteilt wer* den, und dass die Kammer von Partikeln des zweiten Materials mit einer grossen resultierenden Zentrifugalvektor-Kraft befreit wird, indem diese Partikel aus dem Innern der Kammer durch die öffnungen in den Flügeln nach aussen gelangen.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Verhältnis des Zentripetalfektore zu dem Tangential-yektor in der Strömung des ersten Materials beim Eintritt in die Kammer durch die Stegwand an verschiedenen Stellen lange der Achse dieser Kammer unterschiedlich ist.

4 ο Verfahren nach Anspruch 3, dadurch g e k e η η · sei c h η c t _v dass das besagte Verhältnis an dem der Auflassöffnung benachbarten Ende der Kammer grosser ist als am entgegengesetzten Ende.

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5. Verfahren nach Anspruch S, dadurch gekennzeichnet, dass das besagte Verhältnis an dom dor Auslassöffnung benachbarten Sude der Kammer am grössten und am entgegengesetzten Ende am kleinsten ist und dass der Übergang zwischen diesen beiden Werten kontinuierlich und graduell ist.

6. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch g e k e η η -

P zeichnet, dass das besagte Verhältnis an dem der Aus

lassöffnung benachbarten Ende der hammer kleiner ist als am entgegengesetzten Ende,

7. Verfahren nach Anspruch S, dadurch gekennzeichnet, dass das besagte Verhältnis an dem der Auslassöffnung benachbarten Ende der Kammer am kleinsten und am entgegengesetzten Ende am grCsaten ist und dass der Übergang zwischen diesen beiden Werten kontinuierlich und graduell ist.

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8. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Material in die Strömung des ersten Materials aus serhalb der Kammer eingeführt wird·

9· Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , dass das zweite Material in die Strömung de» ersten Materials innerhalb der Kammer eingeführt wird·

10· Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennseioh net , dass das mittlere Verhältnis der den. Partikeln de· »weiten Materials erteilten Zentrifugalkraft zu der Zentripetalkraft

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erhöht wird, wahrend sich die Partikel axial lfings der Kasaaer auf die Auslassöffnung zu bewegen, wodurch bewirkt wird, dass , ein grosser Teil des mitgerissenen zweiten Materials vor Br* reichen der Auslassöffnung durch die öffnungen in den Flügeln die Kammer nach aussen verlässt«

11, Verfahren nach Anspruch, 10, dadurch gekennzeichnet , dass die öffnungen in den Flügeln an den | der Auslassöffnung der Kammer benachbarten Enden der Flügel breiter sind ale den entgegengesetzten Snden.

12. , Verfahren sum Herbeiführen einer Berührung zwischen einem ersten kontinuierlich vorliegenden Material und einem zweitem diskontinuierlich in Partikelform vorliegenden Material, das eine wesentlich grössere Dichte hat als das erste Material, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Material in eine generell zylindrische Kammer eingeführt wird, die eine Stegwand von im wesentlichen kreisförmi« " ger Sesamtfora mit bezüglich der Orthogonalen und der Tangen» tlalen zu dieser Kreis form geneigten, Öffnungen in der Wand bildenden und mit zusätzlichen Öffnungen versehenen Flügeln sowie an einer Seite eine Auslassöffnung aufweist, wobei das erste Material durch die Öffnungen zwischen den Flügeln in die lammer eingeführt und durch die Flügel in eine spiralförmige Ströatung auf die Auslassöffnung zu wrsetat wird, dass das «weite Material in der SfcrQmung des ersten Materials

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sen wird, wobei den Partikeln des «weiten Materials in der tanner durch die spiralförmige Streuung Zentrifugal- und Zentripetalkräfte erteilt werden, die bewirken, dass die Partikel in der Kammer Zirkulations-Kreisbahnen zustreben, auf denen die Zentrifugal· und Zentripetalkräfte im wesentlichen gleich eind, und dass die Kammer von Partikeln dee zweiten Materials mit einer Zentrifugalkraft* die eine Kreisbahn ausserhalb der Kammer erfordert, befreit wird, indem diese Partikel aus dem Innern der Kammer durch die zusätzlichen Öffnungen in den Flügeln nach aussen gelangen.

13· Verfahren zum Herbeiführen einer Berührung zwischen einem ersten kontinuierlich vorliegenden Material und einem »weiten diskontinuierlich in Partikelform vorliegenden Material, das eine wesentlich grCssera Dichte hat als das erste Material, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Material in eine einwärts gerichtete spiralförmige Wirbelströmung versetzt wird, die durch eine die Mittelachse der Strömung umgebende mit öffnung versehene Wand geführt wird, dass das zweite Material in der Strömung mitgerissen wird, wobei den mitgerissenen Partikeln des zweiten Materials Zentrifugal- und Zentripetalkräfte erteilt werden, um innerhalb der Grenzen der besagten Wand eine Suspension der Partikel zu erzeugen, und dass die resultierende mittlere. Zentripetalkraft der in der 3uopension enthaltenen Partikel innerhalb der besagten Grenzen erhöht wird, indem suependierte Partikel mit einer grossen Zentri-

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galkraft durch die öffnungen in der Wand in Äuswartsrichtung bezüglich der Achse entfernt werden.

14« Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Strömung des ersten Materials von der mit Öffnungen versehenen Wand kombinierte tangential® und einwärts gerichtete radiale Strömungsvektoren bezüglich eines Kreises um die Achse erteilt werden«

15. Verfahren nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Strömung des ersten Materials auch ausserhalb der Grenzen der mit Öffnungen ver« sehenen Wand kombinierte tangentiale und einwärts gerichtete radiale StrBmungsvektoren bezüglich eines Kreises um die Achse erteilt werden«

16. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch g e k β η η zeichnet, dass mindestens ein Teil der durch die öf£» f nungen nach aüssen entfernten Partikel suspendierte Ansammlungen von kleineren Partikeln sind, die vorher in der Strömung innerhalb der Frenzen der Wand mitgerissen waren.

17. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach den vorhergehenden Ansprüchen, g β k e η η ζ β i σ Ii η β t durch eine im wesentlichen zylindrische Kammer (41) mit ®isa«r bonden Stegwand (44) von im wesentlichen form und mit Flügeln (45), die unter einem

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gonalen und der Tangentialen zu dieser Kreisform liegenden Winkel ausgerichtet sind, in Axialrichtung der Kammer verlaufen und mit öffnungen (52) versehen sind, duroh die hindurch Partikel (29) einer in der Kammer zirkulierenden Materialmasse mit hoher resultierender Zentrifugalkraft aus dem Innern der Kanrner nach aussen entweichen können.

18· Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass der Winkel an verschiedenen Stellen in Axialrichtung der Kammer (41) unterschiedlich ist.

19· Vorrichtung nach Anspruch 17, gekennzeichnet durch eine spiralförmige, die Kammer (41) umgebende Einlass-Schnecke (21).

20. Vorrichtung nach Anspruch 17 oder 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Kammer (41) am einen Ende im wesentlichen geschlossen ist und am anderen Ende eine Öffnung (43) aufweist, in Abstand von der ausserhalb der Kammer ein Singelement (48) angeordnet ist, das einen Teil der öffnung überragt.

21· Vorrichtung nach Anspruch 30, gekennzeichnet durch eine zweite Kammer (61) mit einem im wesentlichen zylindrischen Abschnitt ((S), der «inen grösseren Durchmesser *1b die erstgenannte Kammer (41) aufweist und sich oberhalb von dieser an die Öffnung (43) aneohlieest, sowie mit eine«

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sich im wesentlichen konisch einwärts verjungenden Abschnitt (63), der über dem zylindrischen Abschnitt angeordnet ist.

22. Mehrstufiges Vorrichtung sur Durchführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 bis 16, gekennzeichnet durch zwei im wesentlichen ssylindrlsohe Kammern {41,111}* die jeweils am einen Ende im wesentlichen geschlossen und am mk*> _Λ gegengeeetzten Ende im wesentlichen offen sind, ein.© -umgebend© Stegwand (44) von im wesentlichen kreisförmiger Gesamtform s©«= wie Flügel (45,112} aufweisen, di® unter einem zwischen der Orthogonalen und Tangential en au der Kreisform liegenden Win» kai ausgerichtet sind, in Axialrichtung der betreffenden Kam« mer verlaufen und mit öffnungen (32) versehen eind,. durch hindurch Partikel {%%) einer in ά&τ bat reff @nd®E Ksmmt lierenden Materialmasae mit eiiM»r hohen xeaultieratden fugalkraft ays de Innern der foetreffendenentweichen kennen, wobei die bedeton Kaamem im we@©Etlioli@si in 'axialer Fluehtung und in Ebrntwia 7o&9inand®£ ammt ordnet xiv<d_f d&es das gssohloisseii® Snd« der einen, 'Komma? .offenen Snde der anderen bemaehb&Tt ist| ein® den Ilasamem angeordnete tud dies® sdt©iiiand«i;

form mit #in#m ait

SaeiiSasa öasaejßl

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der Zwischenkammer gemeinsame und eine Material strömung sswischen diesen beiden Kammern gestattende, im wesentlichen kreis« förmige Stegwand (103).

23« Vorrichtung nach Ansprach 22, gekennzeichnet durch eine schneckenförmige Einlasskammer (21), die die Stegwand (44) der anderen Kammer (41) umgibt,

24. Vorrichtung nach Anspruch 22 oder 23, g e k θ η η zeichnet durch eine weitere Kammer (121) mit einem im wesentlichen zylindrischen Abschnitt, der an das offene Ende der besagten einen Kammer (111) anschliesst und einen grSsseren Durohmesser als diese aufweist, sowie mit einem sich im wesentlichen konisch einwärts verjüngenden Abschnitt, der an dem zylindrischen Abschnitt auf der der besagten einen Kammer abgewandten Seite ansahliesat.

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