NO844731L - Anordning for rensing av gasser - Google Patents

Abstract

En anordning beregnet for sentrifugal-separering basert på egenvekten eller ved bruk av et medium som øker egenvekten. Anordningen er særlig egnet for rensing av gasser. Anordningen består av en cyklon (A), en forvaskeseksjon (B). og en sentrifugeseksjon (C). Anordningens virke-måte er basert på rotasjonsbevegelse i samme retning, idet separasjonen utfores ved å hindre rotasjonsbevegelsens vinkelhastigheter. Etter fukting (6) av partiklene i cyklonen (A) minskes vinkelhastigheten i forvaskeseksjonen (B) for å separere de tunge partikler, hvoretter vinkelhastigheten til gassen som renses, når den heves i sentrifugeseksjonen (C), gjenokes, og samtidig utfores en ytterligere fukting (13), en effektiv blanding av væsken og gassen finner sted. Ved hjelp av vifter (21, 22) som ligner på en sentri-fugalpumpe og en i spiral stigende ledeplate (24). i sentrifugeseksjonen heves materialet inn i sentrifugeseksjonen (C) hvor slammet, separeres og passerer gjennom slisser (17) i mantelen tilbake inn i forvaskeseksjonen (B), eller ledes ut i et separat rorsystem.

Description

Denne oppfinnelse angår all slags separering som utføres

ved hjelp av sentrifugalvirkning basert på egenvekten eller ved bruk av et medium som øker egenvekten. Formålet med oppfinnelsen er å oppnå et bedre resultat av separasjonen enn det som oppnås ved kjente metoder, stort anvendelsesområde i for-skjellige separasjonsøyemed, lave driftsomkostninger, og stor driftssikkerhet og følgelig lavt vedlikeholdsbehov. Anordningen er hovedsakelig beregnet for håndtering av partikler som

føres med en gass-strøm eller partikler som skal separeres på basis av gassmolekylers egenvekt.

Tidligere kjente anordninger er hovedsakelig basert på systemer som separerer ved hjelp av syklon-virkning eller utnytter tyngdekraften, i forbigående berører en dråpe eller et molekyl, endrer trykket svakt, utnytter et medium ved innføring av mediet enten ved sprøyting eller injisering, eller alterna-tiv som øker hastigheten ved hjelp av f.eks. en venturi-dyse og derved bevirker turbulens (endring av trykket).

Formålet med forleiggende oppfinnelse er å tilveiebringe

en anordning for rensing av gasser, som har bedre separerings-virkning enn ved kjente anordninger. Oppfinnelsen angår så-ledes en anordning for rensing av gasser, omfattende en cyklon som utgjør for-renseseksjonen og har et sentralt stigerør og midler for å lede den første væske inn i cyklonen, og en sentrifugeseksjon beliggende over cyklonen, med et løpehjul og midler for tilføring av den samme eller en annen væske inn i det og

ved sin øvre ende et utløpsrør for den rensede gass, og anordningen ifølge oppfinnelsen erkarakterisert vedat der mellom cyklonseksjonen og sentrifugeseksjonen er en for-vaskeseksjon

i hvilken cyklonens stigerør munner ut og som er forbundet med sentrifugeseksjonen via et sentralt forbindelsesrør, idet den første væske er innrettet til å tilføres aksielt, i strømnings-retningen, inn i cyklonens stigerør, og den samme eller den

annen væske er innrettet til å ledes aksielt, i strømnings-retningen, inn i forbindelsesrøret mellom forvaskeseksjonen og sentrifugeseksjonen, samt at løpehjulet er beliggende i et hus som ligner på en sentrifugalvifte, idet en i spiral stigende ledeplate er forbundet med husets strømningsutløp.

Oppfinnelsen er nærmere beskrevet nedenfor i forbindelse

med en utføringsform som er skjematisk vist i den medfølgende

tegning av anordningen ifølge oppfinnelsen.

Anordningen vist på tegningen er sammensatt av tre sek-sjoner, dvs. cyklonseksjonen A, for-vaskeseksjonen B og sentrifugeseksjonen C.

Cyklonseksjonen omfatter en sylindrisk beholder 1 med en konisk nedre del og med et tangensialt innløpsrør 2 ved sin øvre ende, for gassen som skal renses. Cyklonbeholderen 1 har et sentralt rør 3 som innvendig ved sin nedre ende oppviser et samletrau 4 med et tangensielt utløpsrør 5. Under det sentrale rørets 3 åpning er der en sprøytedyse 6 for kjøle/fuktevæske, hvorfra kjøle/fuktevæske sprøytes oppad i strømningsretningen i det sentrale rør. Under dysen 6 kan være anordnet en ledeplate 7 som hindrer gjennomstrømning, antydet med brutte linjer. Cyklonbeholderen 1 er ved hjelp av en skillevegg 8 adskilt fra den overliggende for-vaskeseksjon B, og det sentrale rør 3 strekker seg noe over denne skillevegg. Partiklene som fra-skilles i cyklonbeholderen strømmer ut via utløpsrøret 9 som er beliggende ved nedre ende. Slam bestående av partikler og væske, separert i det sentral? rør, strømmer ut via utløpsrøret 5.

For-vaskeseksjonen B er sammensatt av en sylindrisk beholder 10 som konvergerer konisk ved sin nedre ende og ved hjelp av en skillevegg 11 er skilt fra den overliggende sentrifugeseksjon C. I deleveggen er der et sentralt rør 12 via hvilket for-vaskeseksjonen er forbundet med sentrifugeseksjonen. Under det sentrale rør 12 er der en væske-sprøytedyse 13 hvorfra væske sprøytes oppad i det sentrale rør. Der kan være en gjennom-strømnings-ledeplate 14, antydet med brutte linjer, forbundet med sprøytedysen 13. Ved bunnen av beholderen 10 er der et tangensialt utløpsrør 15 for tilbaketrekking av det slam som dannes av partiklene og væsken som har samlet seg i beholderen. Væsken som sprøytes ut fra dysen.13, kan være den samme væske

som væsken som sprøytes inn i cyklonseksjonen A, eller en annen væske.

Etter for-vaskeseksjonen B kommer gassen som skal renses

inn i sentrifugeseksjonen C. Denne består av en sylindrisk beholder 16 hvis mantel ved to punkter parallelt med diameteren har en vertikal slisse 17 ved hvilken der til mantelen er forbundet en yttermantel 18 (figur 2) på en slik måte at der dannes en vertikal kanal 19 tilstøtende slissen 17. Bredden av

slissen 17 kan være ca. 10 mm. Ved nedre ende av hver kanal 19 er der en åpning 20 i skilleveggen 11. Over det sentrale rør 12 som forbinder forvaskeseksjonen B med sentrifugeseksjonen C er der et løpehjul 22 som er innrettet til å rotere ved høy hastighet om en vertikal akse i et hus 21 som ligner en sentrifugal pumpe. Den del av hvert blad som, sett fra løpehjulets 22 midtpunkt, roterer med en lavere omkretshastighet er utstyrt med åpninger 23 som enten kan være runde hull, som vist i figur 3A, eller slisser, som vist i figur 3B. Åpningene 23 frembringer et turbulent og varierende trykkfelt på bladenes bakside (kfr. Bernouillis lov; kritisk trykkforhold, utstrømningshastighet),

i hvilket gass-fordampningstrykket momentant og tilfeldig avtar. Ved hjelp av løpehjulet 22 heves gassens vinkelhastighet til samme eller høyere verdi enn den er ved nedre ende av det sentrale rør 3 i cyklonseksjonen A. Med utgangspunkt i husets 21 strøm-ningsutløp er der i beholderen 16 anordnet en i spiral stigende ledeplate 24 som bringer gassen til å strømme i spiral.

På toppen av huset 21 er løpehjulets 22 drivmotor 25 anordnet, idet motoren er plassert i en konisk beskyttelseskappe 26 som luft for avkjøling av motoren ledes inn i via røret 27. Omtrent ved halve høyden av sentrifugebeholderen 16 er en dråpe-separasjonsskive 28 montert på beskyttelseskappen 26, idet denne skive hindrer at væskedråper som spruter på kappens 2 6 over-flate passerer inn i gassen som blåses ut, ettersom de kommer under påvirkning av rotasjonsbevegelse. Ved øvre ende av sentrifugebeholderen 16 er der et gassutløpsrør 29 som er forbundet med en omvendt konus 30 som hindrer at partikler som er tyngre enn hovedstrømmen, i rotasjonsbevegelse, driver inn i utløps-strømmen.

Virkemåten til anordningen ifølge oppfinnelsen er basert på rotasjonsbevegelse i samme retning, hvor separeringen av partikler fra en gass hovedsakelig finner sted ved hjelp av endringer i rotasjonsbevegelsens vinkelhastigheter. I cyklonseksjonen A utføres en grovseparering av partikler i gassen på i og for seg kjent måte, basert på sentrifugal kraft og endringer i gass-retningen. Væsken som sprøytes inn i det sentrale rør 3 vil dessuten fukte de faste partikler, hvorved de blir tyngre og følgelig lettere å separere. I det sentrale rør 3 overskrider gass-strømmens hastighet 20 m/s. I forvaskeseksjonen avtar vinkelhastigheten til gass-strømmens rotasjonsbevegelse, og væsken som sprøytes inn i forbindelsesrøret 12 vil ytterligere fukte partiklene. Under påvirkning av løpehjulet 22 vil væske-gass-strømmens vinkelhastighet øke ytterligere, idet den er ved et minimum 65 m/s ved husets 21 utstrømningsåpning. Fra utstrømningsåpningen fortsetter gass-strømmen med samme hastighet en eller flere ganger rundt sentrifugebeholderens omkrets. Under påvirkning av sentrifugalkraft og fordi åpningene 20 under spiral-ledeplaten 24 i skilleveggen 11 frembringer undertrykk, vil en del av væske/gass-strømmen strømme via slissene 17 og kanalene 19, og sprøyte ut av åpningene 20 som sidestråler 20A inn i forvaskebeholderen. Tyngre partikler samles på bunnen av forvaskebeholderen og fjernes via utløpsrøret 15.

Utilstrekkelig fuktet og følgelig fremdeles lette partikler fanges inn i strømmen som stiger opp fra forvaskebeholderen 10 inn i sentrifugebeholderen 16 og tilbakeføres til syklusen. Under virkningen av denne syklus, den effektive turbulens som frembringes av åpningene 23 i løpehjulets 22 blad, og dråpe-separeringsskiven 28 og den omvendte konus 30, blir anordningens separerings-virkning meget høy.

Claims (7)

1. Anordning for rensing av gasser, omfattende en cyklon (1) som utgjør en for-renseseksjon (A), hvilken cyklon har et sentralt stigerør (3) og midler (6) for å lede den første væske inn i cyklonen, og en sentrifugeseksjon (C) over cyklonen, med et løpehjul (22) og midler for å lede samme eller en annen væske inn i den, og ved øvre ende et utløpsrør (29) for den rensede gass, karakterisert ved at der mellom cyklonseksjonen (A) og sentrifugeseksjonen (C) er en for-vaskeseksjon (B) som cyklonens (1) stigerør (3) munner ut i og som er forbundet med sentrifugeseksjonen (C) via et sentralt forbindelses-rør (12), idet den første væske er innrettet til å ledes aksielt, i strømningsretningen, inn i det sentrale rør (3) i cyklonen (1) og den samme eller en annen væske er innrettet til å ledes aksielt, i strømningsretningen, inn i forbindelsesrøret (12) mellom for-vaskeseks jonen (B) og sentrifugeseksjonen (C), og at løpehjulet (22) er i et hus (21) som ligner på en sentrifugalvifte, idet der er en i spiral stigende ledeplate (24) forbundet med dets strøm-ningsutløp.

2. Anordning ifølge krav 1, karakterisert ved at løpehjulets (22) blad har åpninger (23) i den del av bladet som, sett fra løpehjulets midtpunkt, roterer med en lavere omkretshastighet.

3. Anordning ifølge krav 1 eller 2, karakterisert ved at sentrifugeseksjonens (C) sylindriske mantel (16) har vertikale slisser (17), idet materialet som strømmer gjennom den er innrettet til å ledes inn i forvaskeseksjonen gjennom åpninger (20) beliggende nær forvaskeseksjonens mantel (10) i skilleveggen (11) mellom forvaskeseksjonen (B) og sentrifugeseksjonen (C) .

4. Anordning ifølge et av de foregående krav, karakterisert ved at der ved nedre ende av forvaskeseksjonen (B) er et tangensialt utløpsrør (15) for fjerning av slam som dannes av væske og partikler.

5. Anordning ifølge et av de foregående krav, karakterisert ved at forvaskeseksjonen (B) har en ledeplate som hindrer gjennomstrømning (14), beliggende over cyklonens (1) sentrale rør (3).

6. Anordning ifølge et av de foregående krav, karakterisert ved at løpehjulets (22) i sentrifugeseksjonen (C) beliggende drivmotor (25) er innelukket i en konisk beskyttelseskappe (26) som bærer en dråpe-separerings-skive (28) og at der er en omvendt konus (30) forbundet med ut-løpsrøret (29) for den rensede gass.

7. Anordning ifølge et av de foregående krav, karakterisert ved at der ved nedre ende av det sentrale rør (3) i cyklonen (1) er en innvendig samleplate (4) hvorfra et tangensialt utløpsrør (5) leder ut av cyklonen.