DE60316835T2

DE60316835T2 - Entfernung von verunreinigungen aus einem verunreinigten gas- oder dampfstrom

Info

Publication number: DE60316835T2
Application number: DE60316835T
Authority: DE
Inventors: Erasmus Van Niekerk
Original assignee: Veritruff Pty Ltd
Current assignee: Veritruff Pty Ltd
Priority date: 2002-11-04
Filing date: 2003-11-04
Publication date: 2008-07-17
Anticipated expiration: 2023-11-05
Also published as: CN1711447A; DE60316835D1; AU2003278429A1; EP1567808A1; WO2004042284A1; ATE375482T1; EP1567808B1; ZA200503941B; US7767003B2; US20090056291A1; US20060144390A1

Description

Diese Erfindung betrifft die Entfernung von Verunreinigungen aus einem verunreinigten Gas- oder Dampfstrom. Insbesondere betrifft die Erfindung ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zum Entfernen von Verunreinigungen aus einem verunreinigten Gas- oder Dampfstrom, sowie einer Kochinstallation.
Die DE-A-4330912 offenbart eine Dampfextraktions- und Dampfseparationsvorrichtung, die einen sich drehenden Körper in der Form einer Scheibe umfasst, durch die zu reinigende Luft in axialer Richtung hindurchgeführt wird. Die den Dampf ausbildenden Partikel werden durch einen den sich drehenden Körper füllenden Filter verlangsamt und durch den Effekt der Zentrifugalkraft in radialer Richtung abgelenkt und durch den sich drehenden Körper in radialer Richtung ausgegeben.
Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren zum Entfernen von Verunreinigungen aus einem verunreinigten Gas- oder Dampfstrom zur Verfügung gestellt, welches das Hindurchführen eines verunreinigten Gas- oder Dampfstroms durch ein Bett gewellter Separationsmedien in einer Richtung nach oben beinhaltet; das Ermöglichen, dass eine Verunreinigung im verunreinigten Gas- oder Dampfstrom sich auf dem Separationsmedium ansammelt, wenn der Gas- oder Dampfstrom durch das Bett von Separationsmedien hindurchtritt, wodurch die Verunreinigungen aus dem Gas- oder Dampfstrom entfernt werden und somit der Gas- oder Dampfstrom gereinigt wird; das Ermöglichen, dass die Verunreinigungen, die sich an den Separationsmedien angesammelt haben, von den Separationsmedien in eine Sammelzone hindurchtreten; das Entfernen der Verunreinigungen aus der Sammelzone; und das Abziehen eines gereinigten Gas- oder Dampfstroms aus dem Bett von Separationsmedien, dadurch gekennzeichnet, dass (i) einige oder sämtliche gewellten Separationsmedien eine längliche Form aufweisen und eine Vielzahl von vollständigen Spiralen umfassen, so dass sie dann jeweils spiralförmige Separationsmedien sind; (ii) die Verunreinigungen sich auf den Separationsmedien durch Tröpfchen ansammeln, die gegen die gekrümmten Oberflächen der Separationsmedien auftreffen; und (iii) die Verunreinigungen von den Separationsmedien in die Sammelzone dadurch hindurchtreten, dass sie die gekrümmten Medienoberflächen herablaufen und von den Medien in die Sammelzone abtropfen.
Während das Verfahren gemäß der Erfindung zumindest prinzipiell dazu verwendet werden kann, die Verunreinigungen aus einem breiten Bereich verunreinigter Gas- oder Dampfströme zu entfernen, wird es insbesondere dafür vorgesehen, eine Anwendung in der Lebensmittelindustrie zu haben, um Verunreinigungen wie etwa Fette und Öle aus verunreinigten Luftströmen zu entfernen, die von Kochinstallationen emporsteigen.
Die Dicke des Separationsmedienbetts, d. h. die Dicke in der Richtung, in der der Gas- oder Dampfstrom durch dieses hindurchtritt, kann zwischen 3 cm und 15 cm, d. h. typischerweise zwischen 5 cm und 12 cm betragen.
Mit dem Begriff „gekrümmte Separationsmedien" werden Separationsmedien bezeichnet, die Streifen umfassen, die so geformt sind, dass sie die Form zumindest einer Teil-Ringellocke oder Spirale aufweisen.
In einer Ausführungsform der Erfindung können die gekrümmten Separationsmedien jeweils eine Dimension oder Länge zwischen 3 mm und 30 mm, beispielsweise von 15 mm bis 20 mm aufweisen. Typischerweise können die gekrümmten Separationsmedien dann in der Form metallischer Späne, beispielsweise von Aluminium- oder Stahlspänen vorliegen. Die Dicke der Späne kann kleiner als 1 mm und sogar kleiner als 0,5 mm, beispielsweise etwa 0,1 mm betragen, während die Breite der Späne zwischen 1 mm und 10 mm, beispielsweise etwa 5 mm betragen kann. Der Radius der Krümmung der Späne kann zwischen 2 mm und 15 mm, beispielsweise etwa 8 mm betragen. Die Länge der metallischen Bänder, die durch Begradigung der Späne erhalten werden können, kann zwischen 30 mm und 100 mm, beispielsweise zwischen 50 mm und 60 mm betragen. Die Späne können somit in der Form von Spiralen oder Ringellocken vorliegen. Die Separationsmedien werden dann in unregelmäßiger Weise in dem Bett angeordnet.
Einige oder sämtliche der gewellten Separationsmedien liegen in länglicher Form vor und umfassen eine Vielzahl von vollständigen Spiralen, so dass sie dann jeweils ein spiralförmiges Separationsmedium darstellen. Jedes spiralförmige Separationsmedium kann dann einen konstanten Durchmesser über seine Länge aufweisen. Die spiralförmigen Separationsmedien können dann in regulärer Weise oder in einem Muster innerhalb des Betts angeordnet sein. Somit können sich die spiralförmigen Separationsmedien parallel zueinander in dem Bett erstrecken und die Richtung der Bewegung oder des Durchgangs des Gas- oder Dampfstroms durch das Bett hindurch kann orthogonal zu den Längsachsen der spiralförmigen Separationsmedien stehen. Somit kann das Bett eine Vielzahl von Schichten spiralförmiger Separationsmedien umfassen, wobei jede Schicht eine Vielzahl von benachbart zueinander platzierten, d. h. in einander anstoßender Beziehung zueinander stehender, Separationsmedien umfasst.
Jede Schicht aus Separationsmedien kann somit auf der darunter angeordneten Schicht aus Separationsmedien ruhen. Benachbarte Separationsmedien in einer Schicht können gegenläufig sein, d. h., dass deren Spiralen sich in entgegengesetzten Richtungen drehen oder erstrecken. Sämtliche spiralförmigen Separationsmedien einer speziellen Schicht können den gleichen Durchmesser und die gleiche Länge aufweisen. In einer Ausführungsform können sämtliche spiralförmigen Separationsmedien sämtlicher Schichten den gleichen Durchmesser und die gleiche Länge aufweisen. Medien mit kleinerem Durchmesser können dann, wenn erwünscht, an den Seiten einiger der Reihen vorgesehen sein, um Leerstellen auf den Seiten der Reihen auszufüllen. In einer anderen Ausführungsform jedoch können die Separationsmedien abwechselnder Schichten den gleichen Durchmesser D₁ aufweisen, während die Separationsmedien von den Zwischenschichten den gleichen Durchmesser D₂ aufweisen können, wobei D₁ sich von D₂ unterscheidet. Andere Kombinationen von Separationsmedien unterschiedlicher Durchmesser können falls gewünscht verwendet werden.
Der Gas- oder Dampfstrom kann bei einer erhöhten Temperatur vorliegen, wobei die Verunreinigung in kondensierter Dampfform und/oder in der Form feiner Tröpfchen, die im Gas- oder Dampfstrom enthalten oder verteilt sind, vorliegen.
Wenn der verunreinigte Gas- oder Dampfstrom ein verunreinigter Luftstrom ist, der von einer Kochinstallation emporsteigt, wird der Luftstrom somit heiß sein und typischerweise eine Temperatur von etwa 170°C aufweisen. Die Verunreinigungen im heißen Luftstrom werden dann Fette und/oder Öle sein, die in dem verunreinigten Luftstrom in der Form feiner Tröpfchen und/oder in Dampfform vorliegen. Wenn der heiße verunreinigte Luftstrom durch das Bett gewellter Separationsmedien hindurchtritt, treffen die Tröpfchen auf die gekrümmten Oberflächen der Medien auf, verlaufen dann entlang der Medienoberflächen nach unten und tropfen von den Medien in die Sammelzone hinein. Jede dampfförmige Verunreinigung kann auf den Separationsmedien kondensieren, entlang der Medienoberflächen herablaufen und von den Medien in die Sammelzone hinein abtropfen.
Der verunreinigte Gas- oder Dampfstrom kann dann ein Abgas-Dampf sein, der von einem Haushaltkocher, kommerziellen oder industriellen Kocher emporsteigt.
Insbesondere kann das Verfahren jedoch vor dem Hindurchtreten der heißen, verunreinigten Luft, die von dem Kocher emporsteigt, durch das Bett gewellter Separationsmedien die Hinzumischung von kalter Luft zu der heißen verunreinigten Luft beinhalten. Die kalte Luft wird dazu dienen, alle dampfförmigen Fette und Öle in der verunreinigten Luft zu kondensieren, so dass sie in mitfliegende Flüssigkeitströpfchen umgewandelt werden, bevor sie in das Bett von Separationsmedien eintreten.
Das Verfahren kann ebenso das Hindurchtreten eines gereinigten Gas- oder Dampfstroms durch einen Wäscher zum Entfernen einer unerwünschten Substanz wie etwa Ammoniak und/oder das Hindurchtreten durch einen biologischen Filter zur Entfernung einer Substanz wie etwa Schwefel vor dem Ausgeben des behandelten Gas- oder Dampfstroms in die Atmosphäre beinhalten.
Insbesondere kann der verunreinigte Gas- oder Dampfstrom linear in einer Richtung nach oben durch das Bett aus Separationsmedien hindurchtreten. Die lineare Geschwindigkeit des Gas- oder Dampfstroms durch das Bett kann bis zu 6 m/s betragen und liegt vorzugsweise bei etwa 3,2 m/s.
Gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung wird eine Vorrichtung zum Entfernen von Verunreinigungen aus einem verunreinigten Gas- oder Dampfstrom zur Verfügung gestellt, welche eine Gas-/Dampfkammer, einen Gas-/Dampfeinlass, der in die Kammer hineinführt, einen Gas-/Dampfauslass, der von der Kammer herausführt, Separationsmittel, die in Nähe des Gas-/Dampfeinlasses platziert sind, beinhaltet, wobei die Separationsmittel ein Bett gewellter Separationsmedien umfasst, wobei die Separationsmittel so angepasst sind, dass ein verunreinigter Gas- oder Dampfstrom, der in die Kammer hineintritt, durch das Bett gekrümmter Separationsmedien in eine Richtung nach oben hindurchtritt, wobei die gewellten Separationsmedien so agieren, dass sie die Verunreinigungen aus dem Gas oder Dampf entfernen, wenn der Gas- oder Dampfstrom durch das Bett hindurchtritt, sowie Sammelmittel zum Sammeln der Verunreinigungen, die auf den Separationsmedien sich angesammelt haben, dadurch gekennzeichnet, dass (i) einige oder sämtliche der gewellten Separationsmedien eine längliche Form aufweisen und eine Vielzahl von vollständigen Spiralen umfassen, so dass sie dann jeweils spiralförmige Separationsmedien sind, so dass sich die Verunreinigungen auf den Separationsmedien durch Tröpfchen ansammeln, die gegen die gekrümmten Oberflächen der Separationsmedien auftreffen; und die Verunreinigungen von den Separationsmedien in die Sammelzone hinein dadurch verlaufen, dass sie die gekrümmten Medienoberflächen hinablaufen und von den Medien in die Sammelzone hinein abtropfen.
Die Kammer kann durch eine Vielzahl von Wänden definiert sein. Somit kann eine vordere Wand, eine rückwärtige Wand, die von der vorderen Wand beabstandet ist, obere und untere Wände sowie ein Paar von zueinander beabstandeten Seitenwänden, die zwischen den vorderen, unteren, rückwärtigen und oberen Wänden platziert sind, vorgesehen sein. Der Gas-/Dampfeinlass kann in der vorderen Wand vorgesehen sein, während der Gas-/Dampfauslass dann in einer der anderen Wände vorgesehen sein wird. Die vordere Wand kann von der oberen Wand zur unteren Wand nach unten und innen geneigt sein, so dass sie dann unter einem Winkel zur Vertikalen geneigt ist. Die vordere Wand kann eben sein.
Das Separationsmittel kann eine Halterung umfassen, die das Separationsmedienbett hält. Die Halterung kann eine Basis, ein von der Basis beabstandetes Dach sowie ein Paar zueinander beabstandeter Seiten zwischen dem Dach und der Basis umfassen. Die Basis, das Dach und die Seiten können in der Form von Platten vorliegen. An der Vorderseite der Halterung kann die Basis, das Dach und die Seitenplatten eine Gas-/Dampfeinlassöffnung definieren, während ein Gas-/Dampfauslassöffnung durch die Basis, das Dach und die Seitenplatten an der Rückseite der Halterung definiert sein kann. Die Einlass- und Auslass-Öffnungen können durch offene Abdeckungen, beispielsweise Stücken eines Netzes oder Gitters, die das Separationsmedienbett an Ort und Stelle halten, abgedeckt sein.
Die gewellten Separationsmedien sowie das Bett gewellter Separationsmedien kann wie oben beschrieben ausgestaltet sein.
Die Halterung kann wieder entfernbar innerhalb der Kammer befestigt sein. Insbesondere kann sie wieder entfernbar im Gas-/Dampfeinlass der Kammer befestigt sein, so dass dessen Platten sich transversal, vorzugsweise orthogonal in Bezug auf die Kammer-Vorderwand erstrecken. Sie werden somit unter einem Winkel zur Horizontale so platziert sein, dass ein verunreinigter Gas-/Dampfstrom, der in die Gas-/Dampfeinlassöffnung der Halterung eintritt, nach oben und vorzugsweise linear durch das Separationselement vor dem Austritt durch die Gas-/Dampfauslassöffnung der Halterung hindurchtritt.
Die Vorrichtung kann somit Befestigungselemente beinhalten, die die Halterung wieder entfernbar an der Wand der Kammer befestigen. Die Halterung kann in Nähe zu ihrer Gas-/Dampfeinlassöffnung mit einem nach außen hervorstehenden Flansch versehen sein, der die Wand der Kammer um den Gas-Dampfeinlass in der Kammerwand ergreift. Das Befestigungselement kann dann Rückhaltemittel zum Rückhalten der Halterungs-Flansche an Ort und Stelle gegen die Kammerwand beinhalten. Vorzugsweise kann das Rückhalteelement ein Kanalelement an der Kammerwand zum Aufnehmen eines Bodenflanschs der Halterung und einen federbeaufschlagten Clip, der so angepasst ist, dass er einen oberen Flansch der Halterung wieder freigebbar ergreift, umfassen.
Das Sammelelement kann eine Vertiefung umfassen, die unterhalb des Gas-/Dampfeinlasses der Halterung des Separationsmittels platziert ist. Die Vertiefung kann eine Basisplatte, ein Paar zueinander beabstandeter Seitenplatten und eine vordere Platte umfassen, die die vorderen Kanten der Basis und der Seitenplatten abschließt. Die Basisplatte der Vertiefung kann somit fest, beispielsweise integral damit ausgebildet, an der Basisplatte der Halterung stehen. In ähnlicher Weise können die Seitenplatten jeweils fest, beispielsweise durch eine integrale Ausformung hiermit, an einer Seitenplatte der Halterung stehen. Somit können die Halterung und die Vertiefung in der Form einer Halterungs-/Vertiefungskombination vorliegen.
Die Kammer kann einen Teil einer Luftsammelhaube ausbilden, die oberhalb einer Kochvorrichtung, wie etwa eines Ofens, eines Grills, eines Herds oder dergleichen platziert ist.
Gemäß einem dritten Aspekt der Erfindung wird eine Kochinstallation zur Verfügung gestellt, die eine Kochvorrichtung beinhaltet, auf der Lebensmittel gekocht werden können; eine Vorrichtung zum Entfernen der Verunreinigungen aus einem verunreinigten Luftstrom oberhalb der Kochvorrichtung; sowie eine Luft-Extraktionsleitung, die von einer Luftsammelhaube der Vorrichtung so wegführt, dass der Einlass zu der Leitung in Wirkverbindung mit dem Gas-/Dampfauslass in einer der Wände der Luftsammelhaube steht; sowie ein Luft-Extraktionsmittel, das innerhalb der Extraktionsleitung vorliegt oder mit dieser verbunden ist, gekennzeichnet dadurch, dass (i) die Vorrichtung zum Entfernen der Verunreinigungen aus dem verunreinigten Luftstrom in Übereinstimmung mit der oben definierten Vorrichtung steht.
Die Kochvorrichtung kann insbesondere so angepasst sein, dass die Lebensmittel darauf gegrillt werden können, beispielsweise mittels einer Gasflamme. Beispielsweise kann die Vorrichtung ein Gaskocher sein.
Die Leitung kann in der Form einer Führung vorliegen. Das Extraktionsmittel kann ein Sauggebläse sein, das in der Führung befestigt ist.
Neben heißem Fett und einer Öllast der Luft, die in die Separationsvorrichtung eingetreten ist, wird bei der Verwendung ebenso kalte Luft von unterhalb der Haube eingesogen, wobei die kalte Luft dazu dient, die Fette und Öle aus einer gasförmigen Form bei hoher Temperatur, typischerweise etwa 170°C direkt oberhalb der Kochvorrichtung, in eine flüssige Form bei einer niedrigeren Temperatur, typischerweise zwischen der Umgebungstemperatur und 100°C, beispielsweise 20°C bis 70°C, zu kondensieren, wobei bei dieser Temperatur sämtliche Öle und Fette in flüssiger Form vorliegen und wobei bei dieser Temperatur eine effiziente Separierung der Öle und Fette in dem Bett gewellter Separationsmedien ausgeführt werden kann.
Die Erfindung wird nunmehr detaillierter unter Bezugnahme auf die beiliegenden diagrammartigen Zeichnungen beschrieben.
In den Zeichnungen zeigt
1 eine Querschnittsansicht einer Kochinstallation gemäß der Erfindung;
2 eine vergrößerte dreidimensionale Ansicht des Separationsmittels und der Vertiefung aus 1.
In den Zeichnungen kennzeichnet das Bezugszeichen 10 generell eine Kochinstallation gemäß der Erfindung.
Die Kochinstallation 10 beinhaltet eine Luftsammelhaube, die generell mit dem Bezugszeichen 12 versehen ist. Die Haube 12 beinhaltet eine Luftsammelkammer, die generell mit dem Bezugszeichen 14 gekennzeichnet ist. Die Kammer 14 wird von einer rückwärtigen ebenen Wand 16, die typischerweise gegen eine vertikale Wand (nicht gezeigt) befestigt ist, eine ebene obere Wand 18, die sich orthogonal zu der rückwärtigen Wand 16 erstreckt, einer Bodenwand 20, die sich parallel zur oberen Wand 18 erstreckt und einer vorderen ebenen Wand 22, die von der oberen Wand 18 zur Bodenwand 20 hin nach unten und innen geneigt ist, definiert.
Eine Luft-Auslassöffnung 24 ist in der oberen Wand 18 mit einer Luftextraktionsleitung 26 versehen, die von der oberen Wand 18 herausführt und in Wirkverbindung mit der Luft-Auslassöffnung 24 steht. Eine Platte 26, die mit der oberen Wand 18 der Luftkammer 14 integriert ist, steht über die vordere Wand 22 hervor und ist mit einem nach unten geneigten Endabschnitt 28 versehen. Eine Luftsammelzone, die generell mit dem Bezugszeichen 30 gekennzeichnet ist, wird somit zwischen der vorderen Wand 22, der Platten 26 und dem Endabschnitt 28 der Platte 26, mit der oberhalb eines Kochers 32 platzierten Luftsammelzone 30 definiert.
Ein rechteckiger Lufteinlass, der generell mit dem Bezugszeichen 34 gekennzeichnet ist, ist in der vorderen Wand 22 vorgesehen.
Die Installation 10 beinhaltet Separationsmittel, die generell mit dem Bezugszeichen 40 versehen sind. Das Separationsmittel 40 umfasst eine Halterung, die generell mit dem Bezugszeichen 42 versehen ist. Die Halterung 42 umfasst eine Basisplatte 44, eine Dachplatte 46, die von der Basisplatte 44 beabstandet ist, sowie Seitenplatten 48, die die Basis- und Dachplatten miteinander verbindet. An der Vorderseite der Halterung definieren die Basis, die Dach- und Seitenplatten eine rechteckige Lufteinlassöffnung, die generell mit dem Bezugszeichen 50 versehen ist, während eine rechteckige Luftauslassöffnung, die generell mit dem Bezugszeichen 52 versehen ist, von der Basis, den Dach- und Seitenplatten der Rückseite der Halterung definiert sind.
Flansche 54 stehen umfänglich und nach außen an der Lufteinlassöffnung 50 der Halterung 42 hervor. In anderen Worten stehen die Flansche 54 von den vorderen Kanten der Platten 44, 46 und 48 nach außen hervor.
Die Halterung 42 weist somit einen rechteckigen Querschnitt auf und ist so bemessen, dass sie sanft in den Lufteinlass 34 in der vorderen Wand 22 der Luftkammer 14 einpasst. Deren Flansch 54 stößt somit gegen die vordere Wand 22 um den Lufteinlass 34 herum so an, dass die Platten 44, 46 und 48 sich orthogonal zur vorderen Wand 22 erstrecken. Somit verläuft die in den Lufteinlass 50 der Halterung 42 eintretende Luft durch die Halterung 42 in einer Richtung nach oben, um durch den Luftauslass 52 auszutreten.
Das Separationsmittel 40 beinhaltet ein Bett spiralförmiger Separationsmedien 56, die sämtlich den gleichen Durchmesser von typischerweise 20 mm aufweisen. Die Medien 56 bestehen aus Metall, beispielsweise Stahl. Die spiralförmigen Separationsmedien 56 sind somit in Schichten oder Reihen 57 innerhalb der Halterung 42 angeordnet. Die Separationsmedien 56 sind so angeordnet, dass die Spiralen der benachbarten Medien 56 in entgegengesetzter Richtung sich drehen, d. h. gegenläufig sind. An den Enden einiger der Reihen 27 dort, wo Spalten vorliegen, sind spiralförmige Separationsmedien 58 mit kleinerem Durchmesser platziert. Typischerweise liegen die Durchmesser der spiralförmigen Separationsmedien 58 bei etwa 6 mm. Die Separationsmedien 58 dienen dazu, die Separationsmedien 56 an Ort und Stelle zu halten und dienen ebenso dazu, zu gewährleisten, dass die durch das Bett hindurchtretende Luft nicht um das Bett herum entlang der Spalten am Ende der Reihen 57 und gegen die Halteplatten 44, 46 austreten kann.
Das Bett aus Separationsmedien 56, 58 wird an Ort und Stelle mittels eines Gitters 60 gehalten, welches die Einlassöffnung 50 der Halterung 42 überspannt, sowie mittels eines Gitters 62, welches die Luftauslassöffnung 52 der Halterung 42 überspannt.
Die Installation 10 beinhaltet ebenso eine Vertiefung (Rinne), die generell mit dem Bezugszeichen 70 versehen ist. Die Vertiefung 70 beinhaltet eine Basisplatte 72, eine vordere Platte 74 sowie Seitenplatten 76. Die Basisplatte 72 ist integral mit der Basisplatte 44 der Halterung 42 ausgestaltet, d. h. sie ist eine Verlängerung der Basisplatte 44. Ähnlich stehen die Seitenplatten 76 integral mit den Seitenplatten 48 der Halter 42, so dass sie tatsächlich Verlängerungen der Seitenplatten 48 darstellen.
Ein Flansch 78 steht umfänglich um die Halterung 42 an dessen Lufteinlassöffnung 50 hervor, d. h. entlang der Linien dort, wo die Basisplatten 42, 72 und die Seitenplatten 48, 76 aufeinandertreffen. Der Flansch 78 wird typischerweise in seiner Position verschweißt.
Die Kombination aus Halterung 42 und Vertiefung 70 wird an Ort und Stelle und gegen die vordere Platte 22 wie folgt gehalten: Der Bodenflansch 78 wird in einer Nut- und Feder-Art in einem Paar voneinander beabstandeter Kanalelemente 84 aufgenommen, die an dem vorderen Paneel 22 befestigt sind. Der obere Flansch 78 wird in Kontakt mit der vorderen Platte 22 vorgespannt und wieder freigebbar an Ort und Stelle mittels eines Paars federbelasteter drehbarer Clips 86 abgesichert, die von einer Betriebsposition, in der sie von der vorderen Platte 22 hervorstehen und den oberen Flansch 78 ergreifen, in einer Nichtbetriebsposition (nicht gezeigt) verschwenkt werden können, in der sie von dem oberen Flansch 78 losgelöst sind. Die Kombination aus Halterung 42 und Vertiefung 70 kann dann entfernt werden, beispielsweise zum Leeren der Vertiefung.
Bei der Verwendung werden Lebensmittel auf dem Herd 32 gekocht. Die Lebensmittel geben heiße Fette und Öle frei, die in der Form flüssiger Tröpfchen oder dampfförmig vorliegen, in den Luftraum 30 oberhalb des Kochfelds. Diese Fette und Öle werden zusammen mit heißer Luft emporsteigen oder nach oben abgesogen, wobei das Ansaugen mittels eines Lüfters oder Gebläses 34 in die Haube 12 hinein erfolgt. Die Luft wird mit kalter Luft vermischt, die ebenso in den Raum 30 hineingesogen wurde. Die verunreinigte Luft, d. h. die mit Fetten und Ölen belastete Luft, verläuft durch die Einlassöffnung 50 des Separationsmittels 40 und trifft auf die spiralförmigen Separationsmedien 56, 58.
Es wird so bevorzugt, dass die in das Separationsmittel 40 eintretende verunreinigte Luft eine Mischung aus heißer und kalter Luft umfasst, die von unterhalb der Haube 12 eingesogen wurde, wobei die kalte Luft dazu dient, die Fette und Öle aus einer gasförmigen Form bei hoher Temperatur von typischerweise etwa 170°C direkt oberhalb des Kochfelds 32 in eine flüssige Form einer niedrigeren Temperatur von typischerweise zwischen Umgebungstemperatur und 100°C, beispielsweise 20°C bis 70°C, bei der sämtliche Öle und Fette in flüssiger Form vorliegen und bei der deren Separation im Bett aus spiralförmigen Separationsmedien ausgeführt werden kann, überführt wird.
Wenn die verunreinigte Luft auf die spiralförmigen Separationsmedien 56, 58 auftrifft, treffen die Tröpfchen aus Fetten und Ölen, die in der Luft enthalten sind, gegen die Oberflächen der Separationsmedien auf, sammeln sich auf den gekrümmten Oberflächen der Separationsmedien an und verlaufen entlang dieser Oberflächen der Separationsmedien nach unten und tropfen ab, um in der Vertiefung 70 gesammelt zu werden. Von Zeit zu Zeit, beispielsweise einmal pro Tag, kann die Kombination aus Separationsmitteln/Vertiefung durch Entfernen der Clips, die diese an dem vorderen Paneel 22 befestigen, entfernt werden, um die Fette und Öle, die sich in der Vertiefung 70 angesammelt haben, zu entsorgen.
Gereinigte Luft, d. h. die im Wesentlichen frei von darin enthaltenen Ölen und Fetten ist, tritt aus dem Separationsmittel 40 durch den Auslass 52 aus, wird durch die Öffnung 24 in das Dach 18 der Haube 12 hineingesogen und entlang der Führungen 26 abgezogen. Sie kann dann durch einen Wäscher dort hindurchtreten, wo sie mit Wasser gewaschen wird, um Ammoniak zu entfernen. Sie kann ebenso in einen (nicht gezeigten) biologischen Filter verlaufen, wo Schwefelmischungen wie etwa Mercaptane entfernt werden kann. Danach kann sie in die Luft abgegeben werden.
Es wird bevorzugt, dass die Luft in einer Richtung nach oben und im Wesentlichen linear, wie dies beim Bezugszeichen 80 gekennzeichnet ist, durch das Bett aus Separationsmedien 56, 58 verläuft.
Es wird vermutet, dass dann, wenn die verunreinigte Luft in das Separationsmittel 40 durch den Einlass 50 eintritt, eine Primärseparation der verflüssigten Fette und Öle in Tröpfchenform innerhalb der ersten wenigen Reihen 57 der Separationsmedien 56, 58 eintritt, wie dies in 1 angedeutet ist. Die Reihen 57 erstrecken sich somit orthogonal zur Richtung des Luftwegs 80 durch das Bett aus Separationsmedien. Typischerweise wird vermutet, dass diese Primärseparation in den ersten 2 bis 3 Reihen 57 der Separationsmedien 56, 58 auftreten kann. Somit wird vermutet, dass das Gitter 60, das die Öffnung 50 abdeckt, und die Separationsmedien in diesen ersten wenigen Reihen 57 aufgrund der in diesen Separationsmedien auftretenden Kondensation sowie aufgrund der Tatsache, dass die Tröpfchen, die sich auf den Medien angesammelt haben und von einem Separationsmedium 56, 58 zum Separationsmedium unterhalb diesem nach unten hindurchtreten, nass bleiben. Dies gewährleistet, dass die kondensierten Flüssigkeiten, d. h. die verflüssigten Fette und Öle, die sich auf den Separationsmedien angesammelt haben, auf den Oberflächen zurückgehalten werden und langsam entlang ihres Wegs nach unten durch die Reihen 57 der Separationsmedien verlaufen. Am untersten Separationsmedium 56 an der Vorderseite der Halterung 42 wird vermutet, dass ein Strudel erzeugt wird, der den Durchgang der Fette und Öle in die Vertiefung 74 hinein erhöht. Vorteile hierbei sind die, dass die Separationsmedien 56, 58 auf die Rückseite der Halterung 42 mehr oder weniger trocken bleiben, was eine effektive Sekundärseparation der verbleibenden Fette und Öle, die immer noch in der Luft vorliegen, nachdem diese durch die Anfangsschichten 82 der Separationsmedien hindurchgetreten sind, gewährleistet. Zusätzlich wird die nasse „Filterfläche", die durch die ersten wenigen feuchten Reihen 57 der Separationsmedien 56, 58 bereitgestellt werden, bei dem Einfangen von Kohlenstoff und anderen Feststoffpartikeln helfen, die in der Luft vorliegen, was bewirkt, dass diese am vorderen Gitter 60 und an den Separationsmedien 56, 58 in den Reihen 57 anhaften und mit den kondensierten Flüssigkeiten (Fette und Öle) nach unten abgewaschen werden, was gewährleistet, dass die Separationsmedien 40 insgesamt sauberer bleiben.
Typischerweise liegt die lineare Geschwindigkeit der Luft durch das Separationsmittel 40 in der Größenordnung von 3,2 m/s. Auf die die Auslassöffnung 52 in der Halterung 42 austretende Luft wird jedoch eine drastische Reduzierung der Geschwindigkeit aufgrund der Größe der Luftkammer 14 ausgeübt. Dies wird, so wird vermutet, zur Verhinderung beitragen, dass Fett- und Öltröpfchen vom Separationsmittel 40 in die Kammer 14 übertragen werden.
Es wird ebenso vermutet, dass die Kombination aus Separationsmittel 40/Vertiefung 74 die Instandhaltung erleichtern wird. Beispielsweise kann die Kombination nicht unkorrekt aufgrund der Clips, die diese in Position halten, angesetzt werden. Zweitens ist es leicht, diese zu entfernen, zu reinigen und wieder zu installieren. Zusätzlich ist eine dichte Abdichtung durch die Flansche 54, 78 gegen das vordere Paneel 22 vorgesehen.
Es wird ebenso vermutet, dass der Druckabfall durch das Bett der spiralförmigen Separationsmedien 56, 58 hindurch aufgrund der geraden Richtung des Stroms der Luft durch das Bett hindurch nach oben sehr gering wird. Dies wird, so wird vermutet, die Separation erhöhen. Zusätzlich kann aufgrund dieses vergleichsweise geringen Druckabfalls ein vergleichsweise billiger Lüfter oder ein billiges Gebläse verwendet werden. Die Luftgeschwindigkeit durch das Separationsmittel 40 hindurch kann vergleichsweise niedrig sein.
Es wird weiterhin vermutet, dass die verwendete niedrige Luftgeschwindigkeit sowie die Tatsache, dass die Separationsmedien in den Reihen 82 kontinuierlich mit Flüssigkeit beschichtet sind, zu niedrigen Geräuschniveaus führen wird, so dass die Installation 10 während des Betriebs vergleichsweise ruhig sein wird. Somit liegt die Luftstromrate durch das Bett hindurch typischerweise bei 3,2 m/s, wobei ein oberer Grenzwert 6 m/s ist, um ein exzessives Geräusch und einen exzessiven Druckabfall zu verhindern.
Das Bett aus Separationsmedien 56, 58 bildet ebenso eine Flammbarriere in dem Fall aus, dass die gekochten Lebensmittel sich auf dem Kochfeld 32 entzünden. Die Vertiefung 70, die entflammbare Fette und Öle enthält, ist somit stromaufwärts des Separationsmedienbetts platziert, so dass im Wesentlichen keine brennbaren Fette und Öle stromabwärts des Separationsmedienbetts auffindbar sind, was einen zusätzlichen Sicherheitsfaktor darstellt.

Claims

Verfahren zur Entfernung von Fremdstoffen aus einem verunreinigten Gas oder Dampfstrom, wobei das Verfahren beinhaltet das Hindurchleiten eines verunreinigten Gas- oder Dampfstroms durch ein Bett von gewellten Separationsmedien (56, 58) in einer Aufwärtsrichtung; das Ermöglichen, dass ein Schadstoff in dem verunreinigten Gasoder Dampfstrom sich auf den Separationsmedien ansammelt, wenn das Gas oder der Dampfstrom durch das Bett von Separationsmedien hindurchtritt, wodurch die Fremdstoffe von dem Gas- oder Dampfstrom entfernt werden und somit der Gas- oder Dampfstrom gereinigt wird; das Ermöglichen, dass die auf den Separationsmedien angesammelten Fremdstoffe aus den Separationsmedien in eine Sammelzone (70) übertreten; das Entfernen der Fremdstoffe aus der Sammelzone; und das Abziehen eines gereinigten Gas- oder Dampfstroms aus dem Bett der Separationsmedien, dadurch gekennzeichnet, dass (i) einige oder sämtliche der gewellten Separationsmedien (56, 58) eine längliche Form aufweisen und eine Vielzahl von vollständigen Spiralen umfassen, so dass sie dann jeweils ein spiralförmiges Separationsmedium sind; (ii) die Fremdstoffe sich auf den Separationsmedien (56, 58) dadurch ansammeln, dass deren Tröpfchen gegen die gekrümmten Oberflächen der Separationsmedien auftreffen; und (iii) die Fremdstoffe aus den Separationsmedien (56, 58) in die Sammelzone (70) dadurch übertreten, dass sie die gekrümmten Medienoberflächen entlang nach unten laufen und von den Medien in die Sammelzone abtropfen.
Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Gas- oder Dampfstrom bei erhöhter Temperatur vorliegt, wobei die Fremdstoffe in dem Gas- oder Dampfstrom in kondensierbarer vaporisierter Form und/oder in der Form feiner Tröpfchen enthalten oder dispergiert sind.
Verfahren gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der verunreinigte Gas- oder Dampfstrom linear in einer Richtung nach oben durch das Bett von Separationsmedien (56, 58) hindurchtritt.
Verfahren gemäß Anspruch 3, wobei die lineare Geschwindigkeit des Gas- oder Dampfstroms durch das Bett bis zu 6 m/Sek. beträgt.
Vorrichtung zur Entfernung von Fremdstoffen aus einem verunreinigten Gas- oder Dampfstrom, wobei die Vorrichtung beinhaltet eine Gas/Dampf-Kammer (14); einen Gas/Dampf-Einlass (34), der in die Kammer führt; einen Gas/Dampf-Auslass (24), der aus der Kammer herausführt; Separationselemente (40), die in der Nähe des Gas/Dampf-Einlasses platziert sind, wobei die Separationselemente ein Bett gewellter Separationsmedien (56, 58) umfassen, die Separationselemente so angepasst sind, dass ein verunreinigter Gas- oder Dampfstrom, der in die Kammer eintritt, durch das Bett gewellter Separationsmedien in einer Richtung nach oben hindurch tritt, wobei die gewellten Separationsmedien so agieren, dass sie die Fremdstoffe aus dem Gas oder Dampf abtrennen, wenn der Gas- oder Dampfstrom durch das Bett hindurchtritt; und Sammelelemente (70) zum Aufsammeln der Fremdstoffe, die sich an den Separationsmedien angesammelt haben, dadurch gekennzeichnet, dass (i) einige oder sämtliche der gewellten Separationsmedien (56, 58) eine längliche Form aufweisen und eine Vielzahl von vollständigen Spiralen umfassen, so dass sie dann jeweils ein spiralförmiges Separationsmedium sind, so dass die Fremdstoffe sich auf den Separationsmedien dadurch ansammeln, dass deren Tröpfchen gegen die gekrümmten Oberflächen der Separationsmedien auftreffen und die Fremdstoffe von den Separationsmedien in die Sammelzone dadurch übertreten, dass sie die gekrümmten Medienoberflächen herablaufen und von den Medien in die Sammelzone abtropfen.
Vorrichtung gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Kammer (14) durch eine Vorderwand (22), eine Rückwand (16), die von der Vorderwand beabstandet ist, obere (18) untere (20) Wände sowie ein Paar voneinander beabstandeter Seitenwände definiert ist, die zwischen der vorderen, der unteren, der rückwärtigen und der oberen Wand platziert sind, wobei der Gas/Dampf-Einlass (34) in der Vorderwand vorgesehen ist, während der Gas/Dampf-Auslass (24) in einer der anderen Wände vorgesehen ist und die Vorderwand von der oberen Wand zur Bodenwand nach unten und innen abgeschrägt ist, so dass sie so unter einem Winkel zur Vertikale geneigt ist.
Vorrichtung gemäß Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Separationselement (40) eine Halterung (42) umfasst, die das Separationsmedienbett hält, wobei die Halterung eine Basis (44), ein Dach (46), das von der Basis beabstandet ist, sowie ein Paar beabstandeter Seiten (48) zwischen dem Dach und der Basis umfasst.
Vorrichtung gemäß Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Basis (44), das Dach (46) sowie die Seiten (48) der Halterung in der Form von Platten vorliegen, wobei die Basis-, die Dach- und die Seitenplatten an der Vorderseite der Halterung eine Öffnung (50) für den Gas/Dampf-Einlass definieren, während die Öffnung (52) für den Gas/Dampf-Auslass durch die Basis-, Dach- und Seitenplatten an der Rückseite der Halterung definiert ist.
Vorrichtung gemäß Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Sammelelement (70) eine Rinne umfasst, die unterhalb der Gas/Dampf-Einlassöffnung (50) der Halterung (42) des Separationselements (40) platziert ist.
Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 6 bis 9, wobei die Kammer (14) einen Teil einer Ablufthaube (12) ausbildet, der oberhalb einer Kochvorrichtung (32) platziert ist.
Kochinstallation (10), die beinhaltet eine Kochvorrichtung (32), auf der Lebensmittel gekocht werden können; eine Vorrichtung zum Entfernen von Fremdstoffen aus einem verunreinigten Luftstrom oberhalb der Kochvorrichtung; eine Luftextraktionsleitung (29), die von einer Ablufthaube (12) der Vorrichtung wegführt, so dass ein Einlass zu der Leitung in Wirkverbindung mit dem Gas/Dampf-Auslass (24) in einer der Wände der Ablufthaube steht; und ein Luftextraktionselement in der Extraktionsleitung oder mit dieser verbunden, dadurch gekennzeichnet, dass (i) die Vorrichtung zum Entfernen von Fremdstoffen aus dem verunreinigten Luftstrom in Übereinstimmung mit Anspruch 10 ist.