DE1144999B

DE1144999B - Device for dust separation in gas pipes using a centrifugal brush

Info

Publication number: DE1144999B
Application number: DEO2946A
Authority: DE
Inventors: Gustav Ospelt
Original assignee: Hoval AG
Current assignee: Hoval AG
Priority date: 1953-04-24
Filing date: 1953-05-12
Publication date: 1963-03-07

Description

Vorrichtung zur Staubabscheidung in Gasleitungen mittels Schleuderbürste Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Staubabscheidung, welche Fremdstoffe mittels Schleuderbürsten aus strömenden Gasen entfernt, und zwar entweder auf trockenem oder auf feuchtem Wege, im letzteren Falle z. B. mittels Einspritzung von Flüssigkeit. Dabei ist man ausgegangen von der bekannten Bauart solcher Staubabscheider mit einer koaxial in der Gasleitung rotierenden und den Leitungsquerschnitt voll abdeckenden scheibenförmigen Schleuderbürste mit radialem Borstenbesatz. Device for separating dust in gas pipes using a centrifugal brush The invention relates to a device for separating dust, which foreign matter removed from flowing gases by means of centrifugal brushes, either on dry or on the moist path, in the latter case z. B. by means of injection of liquid. The starting point is the known type of dust separator with a Rotating coaxially in the gas pipe and fully covering the pipe cross-section disc-shaped centrifugal brush with radial bristles.

Die Erfindung besteht im wesentlichen darin, daß der Durchmesser der Schleuderbürste größer ist als der lichte Durchmesser der Gasleitung und daß die Gasleitung im Bereich der Schleuderbürste eine als Staubsammelrinne dienende ringförmige Erweiterung aufweist, in welche die äußeren Enden der Borsten frei hineinragen. Auf diese Weise wird verhindert, daß eine Staubschicht entlang der Rohrwandung in die Reingasleitung wandert. Zugleich wirkt der von der Schleuderbürste nach außen abgeschleuderte Staub am Umfang derselben in gewissem Maße als Dichtung gegenüber der Innenwand der Staubsammelrinne. Dadurch wird eine die Bürste umgehende Leckströmung im Umfangsspalt unterbunden. Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Vorrichtung besteht darin, daß der Durchmesser der Gasleitung vor und hinter der Schleuderbürste gleich ist, der Strömungsquerschnitt also unverändert bleibt. Dies ist z. B. dann von entscheidender Bedeutung, wenn große Gasmengen gefördert und laufend von Staub befreit werden müssen. The invention consists essentially in that the diameter the centrifugal brush is larger than the inside diameter of the gas line and that the gas line in the area of the centrifugal brush serves as a dust collecting channel Has an annular extension into which the outer ends of the bristles protrude freely. In this way it is prevented that a layer of dust along the pipe wall in the clean gas line moves. At the same time, that of the centrifugal brush acts outwards thrown off dust on the circumference of the same to a certain extent as a seal opposite the inner wall of the dust collector. This creates a leakage flow bypassing the brush prevented in the circumferential gap. Another advantage of the device according to the invention is that the diameter of the gas line in front of and behind the centrifugal brush is the same, so the flow cross-section remains unchanged. This is e.g. B. then of crucial importance when large quantities of gas are being pumped and continuously covered by dust need to be freed.

An die Staubsammelrinne sind allgemein bekannte Staubaustragvorrichtungen angeschlossen. In der einfachsten Form können dies Schlitze in der Rinne sein, aus denen der Staub nach außen austritt und damit aus dem Gasstrom entfernt wird. Generally known dust discharge devices are attached to the dust collecting chute connected. In its simplest form, these can be slits in the gutter where the dust escapes to the outside and is thus removed from the gas flow.

Die Abscheidewirkung kann in bekannter Weise durch Flüssigkeitszufuhr zu den Borsten der Schlenderbürste unterstützt werden. The separation effect can be achieved in a known manner by supplying liquid to be supported by the bristles of the strolling brush.

Verschiedene Ausführungsbeispiele der Staubabscheidevorrichtung nach der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt. Im einzelnen zeigt Fig. 1 eine Vorrichtung mit einer Schleuderbürste im Axialschnitt, Fig. 2 einen Querschnitt entlang der Linie II-II in Fig. 1. Als weitere Ausführungsformen der Bürstenanordnung sind in Fig. 3 eine Schleuderbürste in einem Rohrkrümmer, in Fig. 4 eine Bürste zwischen zwei Rohrkrümmern, in Fig. 5 und 6 mehrere auf der gleichen Welle befestigte Schleuderbürsten in einer geraden Gasleitung bzw. wiederum zwischen zwei Rohrkrümmern dargestellt. Various embodiments of the dust separation device according to of the invention are shown in the drawing. In detail, Fig. 1 shows a Device with a centrifugal brush in axial section, Fig. 2 is a cross section along the line II-II in Fig. 1. As further embodiments of the brush arrangement Fig. 3 shows a centrifugal brush in a pipe elbow, and Fig. 4 shows a brush between two pipe bends, in Fig. 5 and 6 several fastened on the same shaft Spin brushes in a straight gas line or again between two elbows shown.

Fig. 7 und 8 veranschaulichen verschiedene Borstenformen. Figures 7 and 8 illustrate different bristle shapes.

In allen Figuren bedeutet ein schwarzweißer Pfeil »Staubgas«, »Nebel« oder ein ähnliches Zwei- oder Mehrstoffgemisch; ein schwarzer Pfeil bedeutet »Staub«, »Schlamm« od. dgl.; ein weißer Pfeil gereinigte Luft oder gereinigtes Gas. In all figures, a black and white arrow means "dust gas", "fog" or a similar mixture of two or more components; a black arrow means "dust", "Mud" or the like; a white arrow purified air or purified gas.

In Fig. 1 ist 8 eine Gasleitung, die in Richtung des Pfeils 9 mit Rohgas beschickt wird. Mittels Streben 6 ist ein Elektromotor 5 in der Gasleitung 8 angeordnet. In Fig. 1, 8 is a gas line, which in the direction of arrow 9 with Raw gas is fed. An electric motor 5 is in the gas line by means of struts 6 8 arranged.

Auf der Welle 4 ist ein Nabenkörper 1 befestigt, der auf seinem Umfang mit einer Vielzahl von radial stehenden Borsten 2 besetzt ist. Die so gebildeteSchleuderbürste hat einen etwas größeren Durchmesser als die Gasleitung8. Man erkennt, daß die Länge der Borsten 2 größer ist als die axiale Dicke (Länge des Nabenkörpers 1) der Schleuderbürste. Die Borstenspitzen ragen in eine als Staubsammelrinne dienende ringförmige Erweiterung 3 hinein, die zwischen den Rohrflanschen 7 in die Gasleitung eingebaut ist. Von der Staubsammelrinne 3 führt ein Staubabführkanal 13 zu einem Sekundärabscheider 13 b. Als Auslaß der Staubsammehinne dient, wie in Fig. 2 angedeutet ist, ein Siebblech 13 a, das außen durch eine an den Staubabführkanal 13 angeschlossene Staubfanghaube 14 abgedeckt ist. Die Abströmrichtung des gereinigten Gases ist durch Pfeil 10 angedeutet.On the shaft 4, a hub body 1 is attached, which on its circumference is occupied with a plurality of radially standing bristles 2. The centrifugal brush thus formed has a slightly larger diameter than the gas pipe8. You can see that the length the bristle 2 is greater than the axial thickness (length of the hub body 1) of the centrifugal brush. The bristle tips protrude into an annular extension serving as a dust collecting channel 3, which is installed between the pipe flanges 7 in the gas line. from the dust collecting channel 3 leads a dust discharge channel 13 to a secondary separator 13 b. As is indicated in FIG. 2, a sieve plate serves as the outlet of the dust collecting chute 13 a, the outside by a connected to the dust discharge duct 13 dust hood 14 is covered. The outflow direction of the purified gas is indicated by arrow 10.

An der Außenseite der Staubsammelnnne ist ferner ein Schalter 11 mit Handhebel 12 zur Betätigung des Motors 5 vorgesehen. There is also a switch 11 on the outside of the dust collector provided with a hand lever 12 for actuating the motor 5.

Bei der Anordnung nach Fig. 3 ist die Staubabscheidevorrichtung in einen Rohrkrümmer eingebaut. Die Bürste 1 und 2 liegt bei dieser Anordnung etwa auf der Winkelhalbierenden des Rohrkrümmers. In the arrangement of FIG. 3, the dust separator is in built in a pipe elbow. The brushes 1 and 2 are in this arrangement approximately on the bisector of the pipe elbow.

Auch bei dieser Anordnung ist die Bürste von einer durch die Flansche 7 gehaltenen Staubsammelrinne 3 umschlossen. Dur Antriebsmotor 5 ist außerhalb der Gasleitung 8 angeordnet und somit die Bürstenwelle 4 außerhalb der Gasleitung fliegend gelagert. In this arrangement, too, the brush is one through the flanges 7 held dust collecting channel 3 enclosed. Dur drive motor 5 is outside the Arranged gas line 8 and thus the brush shaft 4 flying outside of the gas line stored.

Um auch bei dieser Schrägstellung der Bürste zur Zuströmrichtung9 eine möglichst gleichmäßigeVerteilung des Gasstromes'auf dieBürstenfläche sicherzustellen, kann auf der Welle 4 an der Reingasseite ein Sauglüfter 15 vorgesehen werden, der mit der Bürste umläuft und zugleich als Hilfsförderer für das Reingas dient. In order to ensure that the brush is inclined in relation to the inflow direction9 to ensure that the gas flow is distributed as evenly as possible on the brush surface, a suction fan 15 can be provided on the shaft 4 on the clean gas side, the with the brush and at the same time serves as an auxiliary conveyor for the clean gas.

Bei der weiteren Ausführungsform nach Fig. 4 ist die Staubabscheidevorrichtung in einem gerade verlaufenden Teil der Gasleitung zwischen zwei gegenläufig abgewinkelten Krümmern angeordnet. Die Bürstenwelle 4 kann hierbei so gelagert werden, daß der Motor 5 auf der einen Seite außerhalb der Gasleitung8 liegt und das andere Wellenende auf der gegenüberliegenden Seite in einem zusätzlichen Außenlager 16 abgefangen ist. In the further embodiment according to FIG. 4, the dust separation device is in a straight part of the gas line between two oppositely angled Arranged bends. The brush shaft 4 can be stored here so that the Motor 5 is on one side outside the gas line 8 and the other shaft end intercepted on the opposite side in an additional external warehouse 16 is.

Unter bestirainten Betriebsverhältnissen ist es vorteilhaft, die Bürstenanordnungen der Fig. 1, 2 oder 4 zu vervielfachen, so daß mehrere in der Gas stromrichtung hintereinander angeordnete Schleuderbürsten und entsprechende Staubsammelrinnen vorhanden sind. Dabei können die Borstenbesätze unterschiedlich sein. Solche Viellachanordnungen sind in den Fig. 5 und 6 dargestellt, die je vier auf der gleichen Welle sitzende Schleuderbürsten mit entsprechenden Staubsammelrinnen zeigen. Für manche Anwendungsfälle kann es hierbei zweckmäßig sein, den gegenseitigen Abstand der Schleuderbùrsten größer als ihre axiale Dicke zu wählen (Fig. 5). Under certain operating conditions, it is advantageous to use the Brush assemblies of Figs. 1, 2 or 4 to multiply, so that several in the Centrifugal brushes arranged one behind the other in the direction of gas flow and corresponding Dust collecting channels are available. The bristle trimmings can be different be. Such multi-roof arrangements are shown in FIGS. 5 and 6, four each Centrifugal brushes sitting on the same shaft with corresponding dust collecting channels demonstrate. For some applications it can be useful to use the mutual The distance between the brushes should be greater than their axial thickness (Fig. 5).

Durch die Verwendung unterschiedlich dichter Borstenbesätze und verschieden dicker Borsten hat man es in der Hand, die Abscheidewirkung der jeweils im Gasstrom vorhandenen Staubart und Staubkonzentration anzupassen: Eine weitere Anpassungsmöglichkeit ergibt sich dann, wenn jede Schleuderbürste eine eigene Welle mit unabhängig von den übrigen Wellen regelbarem Antrieb hält. Es lassen sich dann unterschiedliche Drehgeschwindigkeiten und/oder Drehrichtungen der einzelnen Schleuderbürsten einstellen. By using bristles of different densities and different thick bristles you have it in your hand, the separation effect of each in the gas flow Adapt existing dust type and dust concentration: Another possibility for adaptation arises when each centrifugal brush has its own shaft regardless of the remaining shafts with adjustable drive. It can then be different Set the speed and / or direction of rotation of the individual centrifugal brushes.

Die Entstaubungswirkung kann ferner durch die Borstenform beeinflußt werden. Fig. 7 zeigt eine verhältnismäßig lang gewellte Form der Borsten 2', während in Fig. 8 die'Borsten 2" kürzer gewellt sind. Damit wird erreicht, daß infolge der unterschiedlichen Streckwirkung der verschieden gewellten Borsten die Zwischenräume zwischen den Borsten in Abhängigkeit von der Umdrehungsgeschwindigkeit der Bürste kleiner oder größer werden. The dust-removing effect can also be influenced by the shape of the bristles will. Fig. 7 shows a relatively long corrugated shape of the bristles 2 ', while In Fig. 8 the bristles 2 ″ are wavy shorter different stretching effect of the differently corrugated bristles the gaps between the bristles as a function of the speed of rotation of the brush get smaller or bigger.

Wie bereits erwähnt wurde, kann bekanntlich die Entstaubungswirlcung durch Flüssigkeitszufuhr zu den Borsten der Schleuderbürste erhöht werden. Hierfür wird zweckmäßigerweise eine regulierbare Spüleinrichtung für den Borsteabèsatz vorgesehen, deren Sprühdüsen die Spülflüssigkeit in Längsrichtung der Borsten 2 ausstrahlen. Die Bewegung des Staubes, der innerhalb der Bürste ebenfalls in Längsrichtung der Borsten wandert, wird hierdflrch sehr gefördert. As has already been mentioned, as is well known, the dedusting effect can increased by adding liquid to the bristles of the centrifugal brush. Therefor it is advisable to provide an adjustable rinsing device for the bristle heel, whose spray nozzles emit the rinsing liquid in the longitudinal direction of the bristles 2. The movement of the dust inside the brush is also in the longitudinal direction of the The bristles move, this is very beneficial.

Bei Anordnung der Sprühdüsen im Nabenkörper 1 der Schleuderbürste können diese in der Weise geschaften werden, daß"mehrerder in dem hohlen Na-Nabenkörper für den tìnsatz von Borsten vorgesehenen Bohrungen frei gedisX Dwerden. Die Sptilflüssigkeit wird in das Innere des Nabenkörpers gedrückt und gelangt dann durch die freien Bohrungen zwischen die Borsten. Bei schnell rotierenden Bürsten ist dann ein besonderer Kraftaufwand nicht erforderlich, weil die Fliehkraft die Flüssigkeit aus den Bohrungen im Nabenkörper gleichmäßig ausschleudert. Die Flüssigkeitsbenetzung kann kontinuierlich oder intermittierend erfolgen. When the spray nozzles are arranged in the hub body 1 of the centrifugal brush these can be created in such a way that "more than one in the hollow Na hub body holes provided for the attachment of bristles are cleared. The Sptiliquid will pressed into the interior of the hub body and then passes through the free bores between the bristles. With rapidly rotating brushes, a special effort is then required not necessary because the centrifugal force pulls the fluid out of the holes in the hub body spun out evenly. The liquid wetting can be continuous or intermittent take place.

Zur Unterstützung des Staubaustrags aus den Staubsammelrinnen 3 ist es zweckmäßig, den Staubabfü;hrkanal 13 an eine Saugvorrichtung anzuschließen. Vorzugsweise wird eine solche Absaugvorrichtung bei der in Strömungsrichtung letzten Bürste vorgesehen, um dort die mit Reststaub angereicherte Grenzschicht zwischen den Borstenspitzen und -der Außenwand der Staubs arumelrinne abzusaugen. To support the discharge of dust from the dust collecting channels 3 is it is expedient to connect the dust discharge channel 13 to a suction device. Preferably if such a suction device is provided for the last brush in the direction of flow, around there the boundary layer enriched with residual dust between the bristle tips and vacuum the outer wall of the dust channel.

Bei der Abscheidung-gewisser Staubarten mittels mehrerer Bürsten kann es weiter vorteilhaft sein, einen Teil der Staubaustragöffnungen 13 a, 13 c durch eine Rückführleitung, wie an sich bekannt ist, mit der Rohgasleitung zu verbinden. Es gelangt hierdurch ein zum großen Teil agglomerierter Staub wieder in das Rohgas, wobei diese groben Staubagglomerate den sehr feinen Staub an sich binden und so den Gesamtabscheidegrad des Bürstenaggregates beträchtlich erhöhen. When separating certain types of dust using several brushes it can also be advantageous to use part of the dust discharge openings 13 a, 13 c by a return line, as is known per se, to be connected to the raw gas line. As a result, a large part of the agglomerated dust gets back into the raw gas, these coarse dust agglomerates bind the very fine dust to themselves and so on considerably increase the overall degree of separation of the brush unit.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Device for separating dust in gas lines by means of a rotating coaxially in the gas line and the line cross-section fully covering disc-shaped centrifugal brush with radial bristle set, thereby characterized in that the diameter of the centrifugal brush (1 and 2) is greater than the inside diameter of the gas line (8) and that the gas line is in the area of the centrifugal brush has an annular extension (3) serving as a dust collecting channel, into which the outer ends of the bristles (2) protrude freely.

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the length of the bristles (2), as is known per se, is greater than the axial thickness of the centrifugal brush (1 and 2).

3. Apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that the bristles (2 ', 2 ") pronounced lengthways or transversely in a known manner, e.g., corrugated are.

4. Device according to one of claims 1 to 3, characterized in that that the brush shaft (4) is floating in a known manner in the gas line (8) is stored.

5. Device according to one of claims 1 to 4, characterized by a known adjustable flushing device for the bristle set (2), whose Spray nozzles spray the rinsing liquid in the longitudinal direction of the bristles.

6. Apparatus according to claim 5, characterized in that the spray nozzles, as known, are arranged in the hub body (1) of the centrifugal brush.

7. Device according to one of claims 1 to 6, characterized in that that in the outer wall of the dust collecting channel (3) in a known manner or one several discharge openings connected to a dust discharge channel (13) with a suction device (13a, 13c) are provided.

8. Device according to one of claims 1 to 7, characterized by several in the gas flow direction (9, 10) one behind the other in a manner known per se arranged centrifugal brushes (1 and 2) and dust collecting channels (3).

9. Apparatus according to claim 7 and 8, characterized in that a part of the dust discharge openings (13a, 13c) of the dust collecting channels (3), as on known, are connected by a return line to the raw gas line.

10. Apparatus according to claim 8 or 9, characterized in that the mutual distance between the centrifugal brushes (1 and 2), as is known per se, is greater is than its axial thickness.

11. Device according to one of claims 8 to 10, characterized in that that in itself As is known, each centrifugal brush (1 and 2) has its own shaft (4) with a drive that can be regulated independently of the other shafts.

12. The device according to claim 11, characterized in that at least one of the centrifugal brushes (1 and 2) is driven in opposite directions to the others is.

Publications considered: German Patent Specifications No. 62728, 264047, 289 079, 635 711, 733 263; Austrian patent specification No. 170 268; Swiss Patent No. 263 641; British Patent Specification No. 18211 from 1900, 10442 from 1908, 28868 from 1909, 537 017, 538 282, 604 786, 628212.