FI65171C - Anordning i gasseparator - Google Patents

Description

G5F^1 [B] ^KUULUTUSJULKAISU ,ς171

JSS&Λ L J 1' UTLÄGCNIMCSSKRIFT OO I / I

C (45) : i- ' t Lv- 10 .4 1934

Potent rnedcielat «,* KtikJWci.3 B 01 D 45/12 (51) Ktr.lk. /IIÄ.CL // b 04 C 5/06 SUON I — Fl N LAN D (21) P*wttihak«mw —FM*w*weknln| 772396 (22) HakwnltpUv*—Amekninpdac 09. 08.77 (23) AlkupUvi—GlMghmdag 09.08.77 (41) Tulkit fulkbakal — BIMt offwKflf lU. q2. j8

Patentti- ia rekisterihallitut .........

1 (44) NIhtirltopuno*» Ja kuuljvlkiitun pvm. — on Ί p «q

Patent· och reglsterstyrelsen v 7 Mwokan uthgd odi utl^kriftwi pu biker*! JU·±£l· OJ

(32)(33)(31) Pyydetty «tuolk«n—B**ird prlorttat 13.08.76

USA(US) 7lUllO

(71) American Air Filter Company Inc, Delaware, US; 215 Central Avenue,

Louisville, Kentucky 1*0201, USA(US) (72) Francis E. Dahlem, Louisville, Kentucky, USA(US) (74) Qy Jalo Ant-Wuorinen Ab (5I*) Laite kaasunerottimessa - Anordning i gas separator Tämä keksintö koskee kaasunerotusta, tarkemmin sanottuna likaisen kaasun tuloaukon rakennetta hienojakoista ainetta sisältävän kaasun syklonityyppistä erotinlaitetta varten.

Syklonityyppiset erottimet käsittävät tyypillisessä muodossaan Dääasiassa sylinterinmuotoisen kuoren, jonka toisessa päässä on likaisen kaasun tuloaukko ja jossa on laite sisääntulevan likaisen kaasuvirran saattamiseksi pyörivään tai kierteiseen liikkeeseen osasten poistamiseksi siitä linkoamalla, sekä laitteet puhtaan kaasu-virran suuntaamiseksi ulos kuoresta puhtaan kaasun menoaukosta ja erotettujen ainesosien poistamiseksi kuoresta ainesosien menoaukon kautta.

Erottimen läpi virtaavaan kaasuvirtaan vaikuttava keskipakovoima on funktio kaasuvirran nopeudesta. Tästä syystä on tärkeätä ylläpitää riittävä likaisen kaasun virtausnopeus riippumatta erotti-meen virtaavan kaasun virtausmäärästä. Eräs tapa tämän päämäärän saavuttamiseksi on muuttaa erotinlaitteeseen johtavan tuloaukon poikkipinta-alaa.

liras tunnettu laite, joka käsittää laitteen likaisen kaasun 2 65171 tuloaukon poikkipinta-alan säätämiseksi on esitetty US-patenttijulkaisussa 3,707,830. Tämä laite koostuu sylinterinmuotoisesta kaasun-erotinkuoresta, jossa on kartiomainen konvergoiva tuloaukko sekä sylinterinmuotoinen ohjaussiipi, joka on siirrettävissä aksiaali-suunnassa kartiomaisessa tuloaukossa, ja useita kaasun suuntaussiipiä, jotka ulkonevat sylinterinmuotoisen ohjaussiipikappaleen kehästä. Likaisen kaasun pienten virtausmäärien tasoittamiseksi on sylinterinmuotoinen kappale siirrettävissä aksiaalisuunnassa syvemmälle kartio-maiseen likaisen kaasun tuloaukkoon, jolloin renkaanmuotoisen alueen läpi virtaavan kaasuvirran nopeus säilyy ennalta määrätyssä arvossa. Samalla tavalla tasoitetaan likaisen kaasun suuret virtausmäärät siirtämällä sylinterinmuotoista ohjaussiipikappaletta aksiaalisuunnassa ulospäin kuoren kartiomaisessa tuloaukossa, jolloin renkaan-muotoinen pinta kasvaa ja renkaanmuotoisen alueen läpi virtaavan kaasuvirran nopeus säilyy ennallaan.

Tällä laitteella on kuitenkin useita epäkohtia. Kun sylinterinmuotoista ohjaussiipikappaletta siirretään aksiaalisuunnassa ulospäin kuoren kartiomaisessa tuloaukossa, jää vapaata tilaa kaasun ohjaussiipien vapaiden päiden ja kartiomaisen tuloaukon seinämien väliin. Tästä seuraa, että erottimen tämän tilan kautta sisäänvir-taava likainen kaasu ei joudu alttiiksi pyörimisliikkeelle. Lisäksi kartiomainen tuloaukko suuntaa osan tämän tilan läpi virtaavasta likaisesta kaasusta erotinkuoren keskiosaa päin. Koska syklonityyp-pisen erottimen toimintaperiaate on erottaa keskipakovoiman avulla aineosasia kaasuvirrasta erotinkuoren seinämiä kohti, eivät nämä kaksi ominaisuutta ainakaan paranna erottimen toimintaa, vaan todennäköisemmin haittaavat sitä. Tämän laitteen eräs toinen epäkohta on, että on vaikeata asentaa ohjaussiipirunko kiinteästi kartiomaiseen tuloaukkoon samalla kun sen on voitava liikkua aksiaalisuunnassa. Ohjaussiipirungon jäykkä asennus on tärkeä, jotta tasainen renkaan-muotoinen tila voitaisiin ylläpitää ohjaussiipirungon ja kartiomaisen tuloaukon seinämän välillä. Ohjaussiipirungon kiinnittäminen jäykästi kartiomaiseen kuorituloaukkoon ja sen siirtäminen siinä sisään ja ulos vaatii siis suhteellisen monimutkaisen ja kalliin rakenteen ja mekanismin. Tämä asennusrakenne ja -mekanismi tulee vieläkin monimutkaisemmaksi kun useita tällaisia erotinlaitteita kootaan yhteen laiteryhmän muodostamiseksi, kuten käytännössä yleisesti tehdään kun halutaan puhdistaa suuria ilmamääriä.

Tässä keksinnössä on vältetty tähän mennessä tunnettujen sykloni-tyyppisten kaasuerottimien tuloaukkojen rakenteeseen liittyvät epäkohdat ja aikaansaatu ratkaisu, joka on yksinkertainen ja halpa vai- 3 65171 mistaa ja huoltaa.

Tarkemmin määriteltynä tämä keksintö aikaansaa likaisen kaasun tuloaukkorakenteen aineosasia siältävän kaasun syklonityyppistä erotinta varten, joka käsittää laitteen, joka määrittää ulomman renkaanmuotoisen konvergoivan kanavan likaista kaasua olevan virran ohjaamiseksi erotinlaitteeseen ja sen nopeuden kiihdyttämiseksi; laitteen, joka määrittää sisemmän renkaanmuotoisen konvergoivan kanavan, joka on asennettu samakeskisesti ulomman renkaanmuotoisen konvergoivan kanavan kanssa kaasuvirran ohjaamiseksi erotinlaitteeseen sekä sen nopeuden kiihdyttämiseksi; sekä kaasuvirran suuntauslaitteen, joka on sijoitettu ulompaan renkaanmuotoiseen kanavaan ja joka saattaa ulomman renkaanmuotoisen kanavan kautta laitteeseen virtaavan kaasu-virran kiertoliikkeeseen.

Tämän keksinnön selventämiseksi viitataan seuraavaan selitykseen ja oheiseen piirustukseen, jossa samat numerot tarkoittavat samoja osia kaikissa kuvioissa ja jossa:

Kuv. 1 esittää leikattuna sivukuvana tämän keksinnön erästä edullista rakennemuotoa;

Kuv. 2 leikattuna sivukuvana toista tämän keksinnön edullista rakennemuotoa;

Kuv. 3 tämän keksinnön erästä osaa edestä katsottuna;

Kuv. 4 sivukuvaa eräästä toisesta tämän keksinnön osasta, ja

Kuv. 5 tämän keksinnön erästä toista osaa edestä katsottuna.

Kuviossa 1 on esitetty osa syklonityyppisestä kaasunerotin-laitteesta, joka käsittää sylinterinmuotoisen kuoren 10, jonka toisessa päässä on avoin tuloaukko puhdistettavan likaisen kaasuvirran syöttämiseksi erottimeen. Likaisen kaasuvirran avoimeen tulopäähän on sijoitettu samakeskisesti ontto pääasiassa kartionmuotoinen napa 14. Navan 14 sivuseinämä 16 on säteensuunnassa välimatkan päässä kuoren 10 seinämästä ja määrittää yhdessä sen kanssa ulomman renkaanmuotoisen konvergoivan kanavan 18. Onttoon napaan 14 on sijoitettu samakeskisesti kartionmuotoinen kappale 20 siten, että sen sivuseinämä 22 on säteensuunnassa välimatkan päässä navan 14 seinämästä 16, jolloin ne määrittävät väliinsä sisemmän renkaanmuotoisen konvergoivan kanavan 24.

Napa 14 on piirustuksessa katkaistun kartion muotoinen, jossa on osittain suljettu kärkiosa, joka muodostaa ylävirtapinnan 26, jossa on useita rengasmaisesti sijoitettuja tuloaukkoja 28 likaista kaasua varten (katso kuv. 5)· Venttiililevy 30, jossa on sama määrä rengasmaisesti sijoitettuja aukkoja 32 (katso kuv. 3), on sijoitettu navan 14 ylävirtapinnan 26 päälle. Venttiililevy 30 on asennettu 4 65171 kiertyvästä navan 14 pinnalle 26 esimerkiksi mutteri-pultti-kiinnik-keen 34 avulla. Mutteri ulottuu navan 14 ylävirtapinnassa 26 ja levyssä 30 olevien sopivien pulttireikien 36 vast. 38 läpi. Venttiili-levyä 30 voidaan siis tarpeen mukaan kiertää siinä olevien aukkojen 32 siirtämiseksi enemmän tai vähemmän kohdakkain navan 14 levyssä 26 olevien aukkojen 28 kanssa. Kierrettävä venttiililevy 30 aukkoineen 32 ja ylävirtalevy 26 aukkoineen 28 muodostavat yhdessä yksinkertaisen, mutta kuitenkin tehokkaan laitteen sisempään renkaanmuotöiseen konvergoivaan kanavaan 24 virtaavan likaisen kaasuvirran virtaus-määrän säätämiseksi.

Kappale 20, joka piirustuksessa on esitetty kartioksi, on kärjestään 40 kiinnitetty pinnan 26 alavirtapuolelle mutteri-pultti-liittimen 3^ avulla ja pultti menee kärjessä 40 olevan sopivanmuo-toisen reiän 42 läpi. Kartiomainen kappale 20 ulottuu aksiaalisuun-nassa alavirtaan ennalta määrätyn matkan verran kartionmuotoisesta navasta 14. Kappaleen 20 sivuseinämän 22 se osa, joka ulottuu navan 14 ohi sijaitsee välimatkan päässä kuoren 10 seinämästä, jolloin sivuseinämäosan 20 ja kuoren 10 seinämän väliin määrittyy renkaan-muotoinen sekoituskanava 44. Kappale 20 käsittää lisäksi sylinterinmuotoisen laipan 46, joka ulottuu alavirtaan kappaleen 20 kannan kehästä renkaanmuotoisen sekoituskanavan 44 pidentämiseksi ilman että se lähestyy kuoren 10 seinämää.

Ulompaan renkaanmuotoiseen konvergoivaan kanavaan 18 on sijoitettu likaisen kaasuvirran ohjauslaitteet, kuten useita kaarevia kaasuvirran ohjaussiipiä 48. Siivet 48 ovat navan 14 sivuseinämän 16 ja kuoren 10 viereisen seinämän välillä. Jokainen siipi 48 on yhdestä reunastaan liitetty navan 14 seinämään 16 ja vastakkaisesta reunastaan kotelon 10 seinämään. Kuviossa 1 on siivet 48 liitetty navan 14 ja kotelon 10 seinämään sidehitsillä 50. Mitä tahansa muuta tavanomaista tai sopivaa kiinnitysmenetelmää voidaan kuitenkin käyttää.

Kuviossa 2 on esitetty jossain määrin muunneltu tuloaukko-rakenne, joka muilta osin vastaa kuvion 1 mukaista tuloaukkorakennetta naitsi että erotinkotelo 10 käsittää avoimen tulopään, joka muodostaa konvergoivan kartionmuotöisen tulo-osan 52 kuvion 1 mukiasen tasaisen sylinterin asemasta.

Käyt össä erotinlaitteessa puhdistettava kaasu virtaa erotinta itteeseen ulomman renkaanmuotoisen konvergoivan kanavan 18 kautta fmerkitby nuolilla "A") ja ennalta määrätty määrä sisemmän renkaanmuotoisen konvergoivan kanavan 24 läpi (merkitty nuolilla "B").

Ulomman renkaanmuotoisen konvergoivan kanavan 18 läpi virtaavan kaasun nopeus kiihtyy kanavan 18 konvergoivan muodon takia ja samalla 5 65171 sen suunta muutetaan pääasiassa lineaariliikkeestä pyörintäliikkeeksi ulommassa kanavassa 18 olevien ohjaussiipien 48 avulla. Pyörintäliikkeessä oleva likainen kaasuvirta poistetaan tämän jälkeen ulommasta renkaanmuotoisesta konvergoivasta kanavasta 18 renkaanmuotöiseen sekoituskanavaan 44 (merkitty nuolella "C")- Puhdistettava likainen kaasu, joka ennalta määrätyin määrin virtaa erotinlaittee-seen navan 14 ylävirtapinnassa 26 olevien avoimien aukkojen 28 kautta sisempään renkaanmuotoiseen konvergoivaan kanavaan 24, saa myös kiihtyvän liikkeen sisätilan 24 kaventumisen takia. Navan 14 seinämän 16 ja kappaleen 20 väliin määrittyvän sisemmän renkaanmuo-töisen konvergoivan kanavan 24 rakenteesta johtuen sisempi renkaan-muotoinen konvergoiva kanava 24 suuntaa sen läpi virtaavan likaisen kaasun sekoituskanavaan 44 pääasiassa ulospäin (nuolen "D" suunnassa) kotelon 10 seinämää kohti ja kiertoliikkeessä olevaan kaasuvirtaan, joka tulee ulommasta renkaanmuotoisesta konvergoivasta kanavasta 18. Kaasujen siirtyessä eteenpäin sekoituskanavassa 44 kohtaa sisemmästä renkaanmuotoisesta konvergoivasta kanavasta 24 tuleva ka=isu kiertoliikkeessä olevan, ulommasta renkaanmuotoisesta konvergoivasta kanavasta 18 tulevan kaasun, jolloin ne sekoittuvat. Kitkasta johtuen ulommasta kanavasta 18 tuleva kiertävä kaasu saattaa sisemmästä kanavasta 24 tulevan kaasun samanlaiseen kiertoliikkeeseen. Homogeeninen, kiertoliikkeessä oleva kaasu poistuu sekoitustilasta 44 (nuolen "E" suunnassa), jonka jälkeen kaasu joutuu alttiiksi lisä-käsittelylle erotinlaitteen alavirtaosassa, jossa hienojakoiset osaset erotetaan kaasusta millä tarkoituksenmukaisella menetelmällä tahansa.

Sisempään renkaanmuotoiseen kanavaan 24 tulevan kaasun virtaus-määrää voidaan valinnaisesti ja mielivaltaisesta säätää nolla-virrasta aina ennalta määrättyyn maksimiin, joka on funktio navan 14 ylävirta-pinnassa 26 olevien aukkojen 28 poikkipinta-alasta. Sisempään renkaanmuotoiseen kanavaan 24 virtaavan kaasumäärän säätämiseksi kierretään venttiililevyä 30 pultin akselin ympäri siinä olevien aukkojen 32 siirtämiseksi enemmän tai vähemmän kohdakkain navan 14 ylävirtapinnassa 26 olevien aukkojen 28 kanssa, kunnes saavutetaan haluttu kaasu-virtaus aukkojen 28 kautta. Kaasuvirtauksen katkaisemiseksi täysin sisempään renkaanmuotoiseen kanavaan 24 kierretään venttiililevyä 30 tietysti siten, että aukot 28 eivät ole lainkaan aukkojen 26 kohdalla.

Edelläoleva selitys on tarkoitettu pääasiassa keksinnön selventämiseksi, eikä se ole tarkoitettu sitä rajoittavaksi, koska muunnelmat ovat mahdollisia asiantuntevalle ja ne voidaan tehdä keksinnön puitteissa.

Claims (11)

65171

1. Tuloaukkorakenne hienojakoista ainetta sisältävän likaisen kaasun syklonityyppistä erotinlaitetta varten, tunnettu siitä, että se käsittää: elimet (10, 16) , jotka muodostavat ulomman renkaanmuotoisen kanavan (18), joka konvergoi erottimen ulkopäästä sen sisäosaan kohti ensimmäisen likaisen kaasuvirran ("A") ohjaamiseksi erotin-laitteeseen sekä tämän kaasuvirran nopeuden kiihdyttämiseksi, elimet (16, 20) , joka muodostavat sisemmän renkaanmuotoisen kanavan (24) , joka on sijoitettu sama-akseliseksi ensimmäisen ulomman renkaanmuotoisen konvergoivan kanavan (18) kanssa ja joka konvergoi erottimen ulkopäästä sen sisäosaa kohti toisen likaisen kaasuvirran ("B") ohjaamiseksi kiihdytinlaitteeseen ja tämän kaasuvirran nopeuden kiihdyttämiseksi; ja kaasuvirran ohjauslaitteet (48), jotka on asennettu ulompaan renkaanmuotoiseen kanavaan (18) ensimmäisen kaasuvirran saattamiseksi kiertoliikkeeseen, joka virtaa ulomman renkaanmuotoisen kanavan läpi ulkopäästä sen sisäosaa kohti.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen tuloaukko, tunnettu siitä, että se lisäksi käsittää välineen (30) sisemmän renkaanmuotoisen kanavan läpi virtaavan kaasuvirran ("B") säätämiseksi.

3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen tuloaukko, tunnettu siitä, että se lisäksi käsittää elimet (10, 46), joka muodostavat renkaanmuotoisen likaisen kaasun sekoituskanavan (44), joka on sama-akselinen ulomman (18) ja sisemmän (24) renkaanmuotoisen kanavan kanssa ja sijoitettu ulomman ja sisemmän renkaanmuotoisen kanavan menoaukkojen alavirran puolelle ja vastaanottaa sekä ulommasta että sisemmästä renkaanmuotoisesta kanavasta tulevat likaiset kaasuvirrat ja saattaa ne sekoittumaan keskenään.

4. Patenttivaatimuksen 1 mukainen tuloaukko, tunnettu siitä, että ulompi renkaanmuotoinen konvergoiva kanava (18) käsittää: erotinlaitteen kuoren (10), jonka tulopää on avoin, likaisen kaasuvirran ("A") johtamiseksi erottimeen, ja onton, pääasiassa kartiomaisen navan (14), joka sijaitsee sa-ma-akselisesti kuoren (10) avoimessa tulopäässä siten, että kar-tiomaisen navan seinämä (16) on säteensuunnassa välimatkan päässä 7 65171 kuoren seinämästä ulomman renkaanrouotoisen konvergoivan kanavan (18) muodostamiseksi.

5. Patenttivaatimuksen 1 mukainen tuloaukko, tunnettu siitä, että sisempi renkaanmuotoinen konvergoiva kanava (24) käsittää: pääasiassa kartiomaisen kappaleen (20) , joka on sijoitettu sa-ma-akselisesti onttoon napaan (14) siten, että sen kartiomainen sivuseinämä (22) on välimatkan päässä navan seinämästä (16), jolloin navan sivuseinämän (16) ja kartiomaisen kappaleen (20) sivu-seinämän (22) väliin muodostuu sisempi renkaanmuotoinen konvergoiva kanava.

6. Patenttivaatimuksen 6 mukainen tuloaukko, tunnettu siitä, että kartiomainen kappale (20) ulottuu aksiaalisuunnassa alavirtaa kohti ennalta määrätyn matkan verran kartiomaisen navan (14) ohi, jolloin kartiomaisen kappaleen jatkeosan seinämä on sä-teensuunnassa välimatkan päässä erotinlaitteen seinämistä (10) , muodostaen väliinsä renkaanmuotoisen sekoitustilan (44).

7. Patenttivaatimuksen 6 mukainen tuloaukko, tunnettu siitä, että kartiomaisen kappaleen (20) ulkoneva osa käsittää sylinterinmuotoisen laipan (46) , joka ulottuu alavirtaa kohti kartiomaisen kappaleen kannan kehästä.

8. Patenttivaatimuksen 7 mukainen tuloaukko, tunnettu siitä, että kartiomainen kappale (22) on kartio.

9. Patenttivaatimuksen 2 mukainen tuloaukko, tunnettu siitä, että välineet sisemmän renkaanmuotoisen konvergoivan kanavan (24) läpi virtaavan likaisen kaasuvirran ("B") määrän säätämiseksi käsittävät: ontossa kartiomaisessa navassa (14) olevan ylävirtapinnan (26) , jossa on useita likaisen kaasun tuloaukkoja (28), ja venttiililevyn (30), jossa on sama määrä aukkoja (32) ja joka on asennettu navan ylävirtapinnan (26) päälle ja kiertyvästi kiinnitetty napaan niin, että levyn aukot (32) voidaan siirtää valinnaisesti enemmän tai vähemmän kohdakkain navan ylävirtapinnassa olevien aukkojen (28) kanssa.

10. Patenttivaatimuksen 9 mukainen tuloaukko, tunnettu siitä, että navan (14) ylävirtapinnassa olevat aukot (28) ovat rengasmaisesti sijoitetut; 8 65171 venttiililevyssä (30) olevat aukot (32) on sijoitettu rengasmaisesti niin, että ne vastavat navan ylävirtapinnassa olevien aukkojen (28) rengasmaista sijoitusta; ja venttiililevy (30) on asennettu kiertyvästi navan (14) ylä-virtapinnan ylävirtapuolelle.

11. Patenttivaatimuksen 1 mukainen tuloaukko, tunnettu siitä, että kaasuvirran ohjauslaitteina on useita kaarevia siipiä (48) .