FI102518B - Märkäpuhdistin, erityisesti kaasumaisten ja/tai nestemäisten ja/tai ki inteiden epäpuhtauksien erottamiseksi kaasuvirroista - Google Patents

Description

102518 Märkäpuhdistin, erityisesti kaasumaisten ja/tai nestemäisten ja/tai kiinteiden epäpuhtauksien erottamiseksi kaasu-virroista 5 Keksintö kohdistuu märkäpuhdistimeen, erityisesti kaasumaisten ja/tai nestemäisten ja/tai kiinteiden epäpuhtauksien erottamiseksi kaasuvirroista, jolloin on muodostettu pesunesteen tuomiseksi kaksiainesuuttimia.

Sen perusteella, että on välttämätöntä yhä enemmän 10 minimoida haitallisten aineiden päästöjä teollisuuslaitok sista väestön terveyden vaarantumisen pienentämiseksi taajama-alueilla ja haitta-aineiden aiheuttaman ilman, veden ja maan kuormituksen pienentämiseksi, on näiden haitta-aineita sisältävien kaasujen likimain täydellinen puhdis-15 tus haaste uudenaikaiselle ympäristötekniikalle.

Tunnettujen pölyn kuivapoistojärjestelmien ohella viime vuosina on yhä enemmän kehitetty pölyn märkäpoisto-järjestelmiä, jotka soveltuvat erityisesti suurille kaasu-määrille energian ja veden kulutuksen alhaisten arvojen 20 takia, ja lisäksi niillä saavutetaan hienopölyalueella hyviä erotustehoja.

Näiden pölyn märkäpoistolaitteiden vaikutustapa perustuu siihen, että pölyhiukkaset pölynpoistotilassa . : johdetaan ilmadispersiosta nesteeseen.

: 25 Erittäin edulliseksi on osoittautunut pesuneste- pisaroihin erottaminen, jotka muodostavat nesteen suihkut- • · tamisen takia pölynpoistotilaan erittäin hienojen pisaroi- • · · den sumun. Hyvin hieno ja kapea pisaraspektri, jolla pisa- . . rasuuruus on 5 ja 50 pm välillä, saadaan käyttämällä eri- • · · ’· · 30 tyisiä kaksiainesuuttimia.

• · · *·" ' Julkaisussa DE-OS 30 31 951 esitetään useita suut- Φ timia yhdessä suutintasossa, jotka kuitenkin kaikki riip-puvat yhdessä keskeisessä tulojohdossa.

Julkaisu DE-OS 26 23 033 esittää kahta tasoa, jois-35 sa on useita suuttimia tasoa kohden sisääntuloputkessa tai 2 102518 liittyvässä putkisuuttimessa, joihin kuitenkin syötetään samoin keskeisen tulojohdon kautta pesuvettä.

Julkaisun DE-AS 24 34 664 mukaisessa muodostamisessa on rengasmainen sovitelma useita, yhdessä tasossa si-5 jaitsevia suihkutussuuttimia. Tällöin viitataan yksittäisten suuttimien suhteellisen vähäiseen etäisyyteen toistensa ja suutintilan seinämän suhteen. Tosin missään osassa ei viitata tämän takia saavutettuun takaisinvirtaukseen. Myös tässä on keskeinen tulojohto pesunesteelle, joka joh-10 taa ilman lisäohjauslaitetta suoraan - oletettavasti säde-mäisesti keskusjohdosta suuttimiin johtaviin tulojohtoihin - suuttimiin. Lisäksi on esitetty suutinputken käyttäminen tiettyä geometrista poikkileikkausta varten.

Kaikissa näissä tunnetuissa laitteissa on ominai-15 suutena, että ne tosin kulloinkin pölykuormituksen ja pölykoon mukaan voivat säätää optimaalisen keskimääräisen pisarahalkaisijan vastaavan neste-/kaasu-massavirran kautta, mutta että niitä ei ole tai on vain riittämättömästi varmistettu häiriötapausten varalle.

20 Edellä mainituissa kaksiainesuuttimissa on - eri tyisesti käytettäessä kiertonestettä - suurentunut rasitus korroosion tai eroosion takia. Lisäksi on suurentunut tukkeutumisen vaara.

: : Kaikki nämä häiriötekijät aiheuttavat, että märkä- ; : 25 puhdistin täytyy pysäyttää, jotta voitaisiin vaihtaa vial-

I · I

!*.*· liset suuttimet, tai että suuttimen poisjääntiä useiden • · suuttimien sovituksessa yhteen tasoon ei huomata, koska • · · vastaava painemuutos on vähäinen ja sitä kompensoidaan . lisäksi painemuutoksilla ja siten muuttuneilla käyttöomi- • · * 30 naisuuksilla muissa suuttimissa. Häiriö tulee vasta usei- • · · *·) ’ den suuttimien samanaikaisessa poisjäämisessä havaittavaksi': si.

:Keksinnön tehtävänä on luoda märkäpuhdistin, joka toimii kaksiainesuuttimilla, sekä syöttölaitteet näitä 35 kaksiainesuuttimia varten, joka mahdollistaa, että laitos- 3 102518 ta yhden suuttimen poisjäännin yhteydessä voidaan käyttää ilman keskeytystä ja ilman puhdistustehon rajoittumista jatkuvasti edelleen ja viallisten suuttimien vaihto voi tapahtua ilman käyttökeskeytystä.

5 Keksinnön mukaisesti tämä saavutetaan siten, että kaksiainesuuttimet on sovitettu putkien ulosvirtauspuolil-le, jolloin putkea kohden on sovitettu yksi tai useampia suuttimia, jolloin putkien keskiakselit ovat kohtisuoraan kaasuvirtauksen suunnan suhteen olevassa tasossa, ja että 10 jokainen suutinputki on yksitellen vedettävissä ulos laitteen pesualueelta, edullisesti laipan välityksellä, ja jälleen pantavissa sisään. Tämän ansiosta saavutetaan se, että toisaalta saadaan pesunesteen yhdenmukainen jakautuminen koko kaasuvirtauspoikkileikkaukselle, jolloin toi-15 saalta suutinputkella olevan yhden suuttimen tai suutin-ryhmän poisjäännin yhteydessä suutinputki, johon suutin tai suuttimet on sovitettu, on erikseen vedettävissä ulos laitteen pesualueelta, minkä johdosta mahdollisesti viereisten suuttimien erityisen paineistamisen muutoksen ai-20 kana voidaan edelleen toimia samalla puhdistusteholla.

Edullisesti voi ensimmäisen suutintason jälkeen olla sovitettu yksi tai useampia lisäsuutintasoja, joissa on sama tai eri määrä suuttimia, millä tavoin useiden suu-tintasojen yhteisvaikutuksella yksittäisten suutintasojen 25 tehtäviä voidaan ohjata niin, että virtaussuunnassa aikai- :*·*: sempi suutintaso aloittaa pölyhiukkasten vaipoittamisen ja • · .*;*j sitä seuraava lisäsuutintaso sitten päättää vaipoittamisen ja kiintoaineksella tai muilla erotettavilla haitta-ai-neilla kuormitetut nestehiukkaset saatetaan helposti ero- • · · 30 tettavaan tilaan. Tällöin suuttimet voi olla yhdistetty • · · yksitellen tai ryhmiksi koottuna sekä pesunesteen että • · « V · myös sumutuskaasun erillisiin tulojohtoihin. Tämä mahdol listaa yksittäisten suuttimien tai suutinryhmien sumutus-olosuhteiden yksilöllisen säädön. Puhdistusvaipan sisäpuo-35 lelle on asennettu siten yhteen tai useampaan tasoon.

4 102518 edullisesti kahteen tasoon, joukko suuttimia niin kutsutuille suutinputkille, jolloin jokainen suutin yksitellen tai yhden putken useat suuttimet yhdessä käyttävät pesunesteen erillistä tulojohtoa ja kaasumaisen sumutuskaasun 5 erillistä toista tulojohtoa. Jokaisessa tulojohdossa voi olla erilliset mittaus- ja säätölaitteet yksilöllistä pai-neistusta varten. Täten jokainen yksittäinen suutin on erillisesti ohjattavissa tai säädettävissä, jolloin näiden käyttösuureiden muuttamisella pisarasuuruutta ja pisara-10 määrää aikayksikköä kohden voidaan säätää jokaiselle suut-timelle tai jokaiselle suutinryhmälle erikseen. Tämän ansiosta märkäpuhdistin voidaan sovittaa optimaalisesti kulloiseenkin puhdistusongelmaan - erityisesti myös viereisen suuttimen poisjäännin yhteydessä - ja voidaan siten säätää 15 pestävän aineen (kiintoainespöly, nestepisarat tai haitta-kaasu) pitoisuusmuutokseen kaasuvirrassa suurella leveys-alueella. Yksittäisten suutinputkien keskinäisen etäisyyden ja suutinputken suuttimien etäisyyden, siis vierekkäisten suuttimien keskinäisen etäisyyden kautta märkäpuh-20 distin on sovitettavissa optimaalisella tavalla kulloiseenkin erotusongelmaan. Eräs puute laitoksessa virheellisesti toimivan suuttimen takia (esim. tukkeutumisen vuoksi tai kulumisen vuoksi) tulee näkyviin painemuutokse-na tai pesunestemäärän muutoksena kulloisessakin tulojoh-25 dossa. Häiriötapauksessa silloin se suutinputki, jolla ·*·*; viallinen suutin sijaitsee, otetaan pois märkäpuhdistimes- • · .·;·. ta. Pesulaitteen työkäyttöä voidaan jatkaa häiriöttä. Kos- ka syntyvä seinäaukko verrattuna pesulaitteen sisähal-kaisi jaan on hyvin pieni ja märkäpuhdistinta käytetään 30 edullisesti alipaineessa, suutinputken purkamisen tai • · < \ uudelleen kokoamisen yhteydessä ei esiinny ohjaamatonta • : : kaasun ulosmenoa seinäaukon kautta. Tämä seinäaukko voi- daan sulkea tunnetulla tavalla edeltä käsin myös umpilai-palla tai vastaavalla.

5 102518

Koska kaikki suuttimet toimivat muuttumattomasta edelleen ja vain lyhytaikaisesti paikaltaan pois olevan suutinputken alueella syntyy vähän toisen laatuinen pyör-teinen kaasuvirtaus, joka kuitenkin suurimmaksi osaksi 5 johtaa yhteen kaasun takaisinvirtaukseen, puuttuvan suutinputken vaikutus erotusasteeseen on niin pieni, ettei sitä tarvitse ottaa huomioon. Jos kuitenkin joudutaan etukäteen määrättyjen haitta-ainearvojen yläpuolelle, niin viereisten suuttimien käyttösuureiden (sekä pesunesteen 10 että myös sumutuskaasun paine, läpivirtaus) muuttamisella tämä voidaan kompensoida. Tämä suuttimien sovitus ja käyttötapa takaa siten suurimman mahdollisen turvallisuuden ja luotettavuuden asteen märkäpuhdistimessa.

Edullisessa sovellutusmuodossa jokaisessa kaksi-15 ainesuuttimessa voi olla yksi suuttimenpidin ja yksi tähän sovitettu suuttimen runko, jonka takapää on yhdistetty nesteen tulojohtoon ja jonka edullisesti keskellä olevalla vaipan alueella on aukkoja suuttimen rungon sisustan yhdistämiseksi sumutuskaasujohtoon. Täten saadaan sumutus-20 kaasua poikittain nesteen suuttimeen virtaamisen suunnan suhteen, minkä takia saadaan vastaavasti korkeampi pesunesteen impulssi virtaussuunnassa ja sen lisäksi myös pesuneste pääsee vastaavasti erittäin hienosti jaettuna suuttimen ulosmenoaukosta puhdistettavaan kaasuvirtaan. 25 Tällöin aukoilla varustettu suuttimen rungon vaipan alue ·’·*; voi olla suuttimenpitimeen muodostetun rengastilan ympä- • · röimä, joka on yhteydessä sumutuskaasu johdon kanssa, minkä takia saadaan sumutuskaasun sisään tuominen kaikilta puo- .. liitä yhtenäisesti pesunestevirtaan.

• · · 30 Suuttimen virtauksen alueella tapahtuu pesuneste- • · · pisaroiden ja erotettavan haitta-aineen, esim. pölyhiuk-: kasten, kosketus sekoitusalueella voimakkaassa pyörrevir- tauksessa. Sumutuskaasun imuvaikutuksen takia ja sen takia, että sumutuskaasun impulssi siirtyy haitta-aineella 35 kuormitettuun kaasuun, muodostuu haitta-aineella kuormite- 6 102518 tun kaasuvirran osasten etenemisen kiihtyminen, joka täytyy tasoittaa suuttimien tai suuttimen ja pesukouruseinän välisellä takaisinvirtauksella (impulssin säilyminen). Tämä merkitsee, että puhdistettavan kaasuvirran osia kier-5 tää niin pitkään uudelleen, kunnes ne lopuksi menevät energiarikkaan suuttimen virtausvyöhykkeen läpi. Suuttimien keskinäinen väli samoin kuin suuttimien määrä on mielivaltaisesti muutettavissa ja se suuntautuu märkäpuhdis-timen kulloisenkin puhdistusongelman mukaan.

10 Piirustuksessa on esitetty keksinnön kohteen eräs sovellutusesimerkki.

Kuvio 1 esittää kaavamaisesti pituusleikkausta kaa-supesulaitteesta suutinputken alueelta.

Kuvio 2 on poikkileikkaus kaasupesulaitteesta, jol-15 loin yksittäiset suuttimet ja suutinputket on esitetty alta katsottuna.

Kuvio 3 havainnollistaa leikkausta suuttimen rungosta.

Kaasupesulaitteeseen 1 on sovitettu kaksiainesuut-20 timia 2, 2' ja 2”, jotka on sovitettu samaan suutinputkeen 3, jossa sijaitsevat nesteen tulojohdot 4, 4' ja 4" ja sumutuskaasujohdot 5, 5' ja 5". Suutinputki 3 on kiinnitetty laipan 6 sisäpuolelle, joka on johdettu kaasupesu-laitteen 2 seinämässä olevan aukon kautta tämän sisään.

25 Laippa on tällöin kiinnitetty kaasupesulaitteeseen tavan-·’·*; omaisella tavalla esim. esittämättä jätetyillä ruuveilla.

Kuten kuviosta 1 on nähtävissä jokaiseen suuttimeen 2, 2' ja 2" on kulloinkin sovitettu oma pesunestejohto 4, 4' ja . 4" ja sumutuskaasun tulo johto 5, 5’ ja 5". Pesunestettä • · · I.* 30 varten olevat erilliset tulojohdot 4, 4’ ja 4" on yhdis- • · · ·* * tetty pesunesteen tulojohtoon 7 ja sumutuskaasun tulojoh- : dot 5, 5’ ja 5" sumutuskaasun tulojohtoon 8 (katso kuvio 2). Tulojohtojen 7 ja 8 ja yksittäisiin suuttimiin joh-tavien johtojen 4, 4' ja 4" tai 5, 5' ja 5" väliin on si-35 joitettu esittämättä jätetyllä tavalla erityisiä mittaus- 7 102518 ja säätölaitteita kuten venttiilejä, virtausnopeuden mittauslaitteita tms, mikä mahdollistaa yksittäisten suut-timien paineistuksen erillisen säätämisen.

Kuviossa 3 yksityiskohtaisesti kuvattu kaksiaine-5 suutin 2 muodostuu suuttimenpitimestä 10 ja suuttimen rungosta 11, joka viimeksi mainittu on sijoitettu suuttimen-pitimeen tiiviisti, tai esillä olevassa tapauksessa ruuvattu. Suuttimen runko 11 muodostuu suutinpäästä 14 ja ulkokierteellä varustetusta suutinkaulasta 15, joka on 10 ruuvattu suuttimenpitimeen 10. Suutinkaulassa 15 on edullisesti sen keskialueella aukkoja 12, jotka yhdistävät tätä keskialuetta ympäröivän rengastilan 13 suuttimen rungon 11 sisätilaan. Rengastila 13 on yhdistetty yhdistys-kanavalla 16 kaasun tulojohtoon 5. Pesunesteen syöttämi-15 seksi suutinkaulan 15 takapää avautuu pesunesteen tulojohtoon 4.

·· · • · · • · • · ··· • · · * · · • · • · « • « · • « • · · • · · • · · m • · · • · · • · «

Claims (6)

8 102518

1. Märkäpuhdistin, erityisesti kaasumaisten ja/tai 5 nestemäisten ja/tai kiinteiden epäpuhtauksien erottamiseksi kaasuvirroista, jolloin pesunesteen sisään tuomiseksi on muodostettu kaksiainesuuttimia, tunnettu siitä, että kaksiainesuuttimet (2, 2' ja 2") on sovitettu putkien (3) ulosvirtauspuolille, jolloin putkea (3) kohden 10 on sovitettu yksi tai useampia suuttimia (2, 2' ja 2"), jolloin putkien (3) keskiakselit ovat kaasuvirtauksen suunnan suhteen kohtisuoraan olevassa tasossa, ja että jokainen suutinputki (3) on yksitellen vedettävissä ulos laitteen (1) pesualueelta, edullisesti laippojen (6) väli- 15 tyksellä, ja jälleen pantavissa sisään.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen märkäpuhdistin, tunnettu siitä, että ensimmäisen suutintason jälkeen on sovitettu yksi tai useampia muita suutintaso-ja, joissa on sama tai erilainen määrä suuttimia (2, 2’ 20 ja 2").

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen märkäpuhdistin, tunnettu siitä, että suuttimet (2, 2' ja 2") yksitellen tai ryhmiksi koottuna on yhdistetty sekä pesunesteen että myös sumutuskaasu erillisiin tulojohtoi- 25 hin (4, 4' ja 4", 5, 5' ja 5").

:*·*: 4. Patenttivaatimuksen 3 mukainen märkäpuhdistin, • · tunnettu siitä, että jokaiseen tulojohdoista (4, 4' ja 4", 5, 5' ja 5") on sovitettu erilliset mit- ,·β·φ taus- ja säätölaitteet yksittäistä paineistamista varten. • · i M 30

5. Jonkin patenttivaatimuksista 1-4 mukainen mär- • * · *. käpuhdistin, tunnettu siitä, että jokaisessa kak- • * · V ! siainesuuttimista (2, 2' ja 2") on suuttimenpidin (10) ja : tähän sovitettu suuttimen runko (11), jonka takapää on yhdistetty nesteen tulojohtoon (4), ja tämän edullisesti 35 keskellä olevalla vaippa-alueella on aukkoja (12) suut- 9 102518 timen rungon (11) sisustan yhdistämiseksi sumutuskaasujohtoon (5).

6. Patenttivaatimuksen 5 mukainen märkäpuhdistin, tunnettu siitä, että suuttimen rungon (11) aukoil-5 la (12) varustettu vaippa-alue on suuttimenpitimeen (10) muodostetun rengastilan (13) ympäröimä, joka on yhteydessä sumutuskaasun tulojohdon (5) kanssa. ·« » ♦ · · • · • · • ·· • · · • · « ♦ • · • · « * · 1 • · • · · • · « • · 4 « · • · · • ♦ · 10 102518