FI66538B - Anordning foer avlaegsnande av gasformiga komponenter och/eller fasta foeroreningar i en gasformig mediumstroem - Google Patents

Description

' 66538

Laite kaasumaisessa väliainevirtauksessa olevien kaasumaisten komponenttien ja/tai kiinteiden epäpuhtauksien poistamiseksi Anordning för avlägsnande av gasformiga komponenter och/eller fasta föroreningar 1 en gasformlg mediumström

Keksinnön kohteena on laite kaasumaisessa väliainevirtauksessa olevien kaasumaisten komponenttien ja/tal kiinteiden epäpuhtauksien poistamiseksi, johon laitteeseen kuuluu runkorakenne, väliainevirtauksen tulo-yhde, runkorakenteen sisälle sovitettu pesurilalte, polstoyhde puhdis-5 tetun väliainevirtauksen poisjohtamiseksi sekä yhde pesunesteen johtamiseksi laitteeseen ja saattamiseksi kosketukseen väliainevirtauksen kanssa, ja jossa laitteessa pesunesteen polstovlrtaus on sovitettu kulkemaan väliainevirtauksen tuloyhteen läpi vastakkaiseen suuntaan väli-ainevlrtaukseen nähden.

10

Kaasumaisissa vällainevirtauksisea on usein epäpuhtauksia sekä kaasumaisina komponentteina että kiinteinä osasina, jotka on poistettava ennen väliainevirtauksen ulospuhallusta tai uudelleen käyttöönottamista. Käytännössä esiintyy usein myös tilanne, jossa kaasuvirtauksessa on niin 15 paljon kiinteitä komponentteja, että ne on syytä erottaa ennen kaasu-virtauksen pesuriin joutumista. Tavanomaisissa olosuhteissa kaasumaisen väliainevirtauksen puhdistamiseen käytetään märkäpesuria, jossa kaasumainen väliainevirtaus ohjataan erottimen runko-osaan, toisin sanoen nestesäiliöön tai reaktio-osaan, jossa pesuneste ja kaasumainen väll-20 ainevirtaus pyritään saamaan mahdollisimman täydelliseen kontaktiin keskenään. Tässä pesuvalheessa suurin osa ainakin kiintoaineen karkeammasta määrästä erottuu ja jää erotussälliöön. Yleensä pyritään kuitenkin siihen, että suurin osa kiintoaineesta erotetaan jo kuivana ennen pesuria joko laskeutumiskammiossa tai syklonierottimessa. Tällä rat-25 kalsulla saavutetaan se etu, että pesunesteen joukkoon tuleva epäpuh-tausmäärä jää mahdollisimman pieneksi, jonka johdosta myös polskulje-tettavan lietteen määrä jää pieneksi. Pesurlosan jälkeen on yleensä puhallin, koska tällöin puhaltimen kuluminen jää vähäisemmäksi. Pu-haltimen jälkeen on vielä pisaranerotln, jona voi olla sovellutuskoh-30 teestä riippuen säleikkö, ritilöitä, syklonlerottlmen kaltaisia pisa-ranerottimia, erilaisia pyöriviä ja pyöreitä torneja jne.

2 66538

Tunnetuissa pesuriratkaisuissa puhallin on yleensä tavanomaisen keski-pakoispuhaltimen kaltainen. Tunnetaan myös ns. desintegraattori-tyyp-pinen puahllinratkaisu, joissa kaasumainen väliainevirtaus ohjataan epäpuhtauksieen kuten myös pesuneste. Tällainen ratkaisu vaatii puhal-5 timen käytöltä suuria tehoja ja puhaltimen kuluminen on myös suuri.

Venturi-tyyppisessä pesurissa kaasumainen väliainevirtaus kiihdytetään epäpuhtauksineen venturi-osassa suureen nopeuteen ja samalla kiihdytettyyn väliainevirtaukseen ohjataan pesuneste. Venturi-osan 10 jälkeen» jolloin kaasumaisen väliainevirtauksen nopeus pienenee, on pisaranerotin, jossa etupäässä epäpuhtaudet toimivat pisaroiden kitey-tymisytiminä.

Kaasumaisen väliainevirtauksen puhdistamiseksi on käytetty myös ns.

15 S-aaltopesuria, jossa kaasumainen väliainevirtaus joutuu pesunesteen kanssa S-aaltomaisen raon läpi virrattuaan vapaaseen tilaan ja siitä edelleen puhaltimeen. Varsinaista erillistä pisaranerotinta ei ole, vaan pisaranerottaminen tapahtuu S-aallon jälkeisessä vapaassa tilassa ennen puhallinta. Tässäkin ratkaisussa on vaarana ylikondensoivan kos-20 teuden pääseminen kaasumaisen väliainevirtauksen mukaan ja tämän johdosta pisaroita lentää ulos ja ympäristöön.

Keksinnön päämääränä on aikaansaada parannus nykyisin tunnettuihin pe-suriratkaisuihin. Keksinnön eräänä yksityiskohtaisena päämääränä on 25 aikaansaada pesuriratkaisu, jossa päästään suureen pesutehoon ilman suurta energian määrää vaativia pesureita. Keksinnön muut tavoitteet ja sllä saavutettavat edut käyvät ilmi keksinnön selityksestä.

Keksinnön päämäärä saavutetaan laitteella, jolle on pääasiallisesti 30 tunnusomaista se, että väliainevirtauksen tuloyhteen pesurilaitteen puoleinen päätyalue on poikki läpimitaltaan pienenevä mainitun tuloyhteen kautta virtaavan väliainevirtauksen kiihdyttämiseksi ennen väliainevirtauksen tulemista mainittuun pesurilaitteeseen, ja että mainittu tuloyhde on varustettu reisillä, jotka on sovitettu vastaanottamaan 35 pesunesteen paluuvirtauksen mainitun tuloyhteen sisälle mainittujen reikien ollessa sijoitettu mainitun tuloyhteen sille alueelle, jossa väliainevirtauksen virtausta ei kiihdytetä, jolloin pesnesteen paluu- 3 66538 virtaus tuloyhteen sisällä estyy joutumasta väliainevirtauksen mukaan ja aikaansaa väliainevirtauksen esipuhdistamisen.

Keksinnön mukaisen laitteen muut tunnuspiirteet on esitetty patentti-5 vaatimuksissa 2-4.

Keksinnön mukaisella laitteella saavutetaan lukuisia merkittäviä etuja. Keksinnön mukaiselle laitteella päästään ratkaisuun, jossa vain jo lähes puhdistettu kaasu joutuu loppupesuun vähäisen pesunestemäärän 10 kanssa, jonka johdosta kaasussa oleva kiintoainepitoisuus on vähäinen. Tällöin pesurilaitteena käytetyn puhallinlaitteen käytössä päästään erittäin pieniin moottoritehoihin ilman suurta energiamäärää ja samalla kuitenkin saavutetaan mahdollisiman tehokas venturi-vaikutus, toisin sanoen suuri pesuteho ja kaasumaiselle väliainevirtaukselle suuret no-15 peudet esim. 60-100 m/s saakka. Tämän jälkeisessä pisaranerotuksessa kaasumaisen väliainevirtauksen nopeus pienenee niin paljon, että nes-tepisarat erkanevat ja pääsevät valumaan runkorakenteen seinämää myöten pohjalle ja edelleen väliainevirtauksen sisääntuloyhteessä olevien aukkojen kautta sisääntuloyhteeseen kaasumaisen väliainevirtauksen esi-20 puhdistamiseksi. Keksinnön mukaisessa ratkaisussa päästään energianku-lutuksessa niinkin vähäiseen määrään kuin 1 hv 1000 m /h pestävää kaasumaista väliainevirtausta kohden. Ulkoiseksi käytettäväksi alipaineeksi saadaan n. 2000 Pascalia, ts. puhallinlaitteen hyötysuhde on n. 74%.

25 Keksintöä selitetään yksityiskohtaisesti viittaamalla oheisen piirustuksen kuviossa esitettyyn keksinnön erääseen edulliseen suoritusmuotoon, johon keksintöä ei kuitenkaan ole tarkoitus yksinomaan rajoittaa.

Piirustuksen kuvio esittää kaaviomaisena sivukuvana keksinnön mukai-30 sen laitteen erästä edullista suoritusmuotoa.

Piirustuksen kuviossa keksinnön mukaista laitetta on merkitty yleisesti viitenumerolla 10. Laitteeseen 10 kuuluu runkorakenne 11,12, väliainevirtauksen tuloyhde 13, runkorakenteen 11,12 sisälle sovitettu pe-35 surilaite 15, poistoyhde 14 puhdistetun väliainevirtauksen poisjohtami-seksi sekä yhde 20 pesunesteen johtamiseksi laitteeseen 10 ja saattamiseksi kosketukseen väliainevirtauksen kanssa. Tässä suoritusmuodossa 4 66538 kaasumainen väliainevirtaus on sovitettu virtaamaan esikäsittelyosan 19 kautta tuloyhteeseen 13, jolloin kaasumainen väliainevirtaus laitteeseen 10 virratessaan on jo esipuhdistettu. Esikäsittelyosana 19 voi olla esim. syklonierotin tai pesuputki tai muu vastaava sinänsä 5 tunnettu rakenne, josta kaasumainen väliainevirtaus ei-kuluttavine epä-puhtauksineen ohjataan pystyakselin ympäri pyörivässä kiertoliikkeessä tuloyhteeseen 13.

Tässä suoritusmuodossa pesurilaitteena 15 käytetään puhallinlaitetta, 10 jota moottori 16 on sovitettu pyörittämään. Puhallinlaitteen 15 juok-supyörä voi olla suljettu tai avoin. Tässä suoritusmuodossa juoksupyö-rä on varustettu levyillä 17 kaasumaisen väliainevirtauksen ohjaamiseksi pitkin puhallinlaitteen 15 siipeä. Juoksupyörää pyörittävä moottori 16 on tässä suoritusmuodossa tuettu tankojen 18 avulla runkorakenteen 15 seinämään 11. Tankojen 18 ja seinämän 11 väliin jää runsaasti tilaa, jotta kaasumainen väliainevirtaus pääsee virtaamaan ylöspäin kohti poistoyhdettä 14.

Keksinnön perusajatuksen mukaisesti väliainevirtauksen tuloyhteen 12 20 pesurilaitteen 15 puoleinen päätyalue 21 on poikkiläpimitaltaan pienenevä tuloyhteen 13 kautta virtaavan väliainevirtauksen kiihdyttämiseksi ennen väliainevirtauksen tulemista pesurilaitteeeeen 15. Toisen tärkeän tunnuspiirteen mukaisesti tuloyhde 13 on varustettu rei'illä 22, jotka on sovitettu vastaanottamaan pesunesteen paluuvirtauksen tuloyhteen 13 25 sisälle. Erityisesti on huomattava, että reiät 22 on sijoitettu tuloyhteen 13 sille alueelle, jossa väliainevirtausta ei kiihdytetä.

Tässä suoritusmuodossa pesunesteen tuloyhde 20 on sovitettu kulkemaan väliainevirtauksen tuloyhteen 13 seinämän läpi ja suuntautumaan tuloyh-30 teen 13 sisällä sen pesurilaitteeseen 15 suuntautuvaa virtausaukkoa kohden.

Keksinnön mukaisen laitteen 10 toiminta on seuraava. Esikäsittelyosassa 19 esipuhdistettu kaasumainen väliainevirtaus virtaa tuloyhteen 13 kaut-35 ta pystyakselin ympäri pyörivänä virtausliikkeenä ja kiihtyy kartiomai-sessa osassa 21 kohdassa A olevasta alkunopeudesta esim. 7-12 m/s kohdassa B nopeuteen 20-25 m/s. Tässä kohdassa kaasumaiseen väliainevir- 5 66538 taukseen ohjataan pesuneste yhteen 20 kautta, jonka jälkeen puhallin-laite 15 kiihdyttää kaasumaisen väliainevirtauksen ja pesunesteen kohdassa B olevasta nopeudesta 20-25 m/s kohdassa C nopeuteen 60-100 m/s. Ratkaisun ansiosta saavutetaan erittäin suuri pesuteho tarvitsematta 5 käyttää suurta moottoritehoa vaativaa puhallinlaitetta 15. Kiihdytyksen jälkeisessä pisaranerotuksessa kaasumaisen väliainevirtauksen nopeus putoaa kaapuosassa 11 niin paljon, että pisarat erkanevat ja pääsevät valuinaan pitkin seinämää 11 pohjalle 12 ja edelleen aukkojen 22 kautta tuloyhteeseen 13.

10

Tuloyhteessä 13 olevat reiät 22 ovat muodostettu siten, että ne on sovitettu ohjaamaan pesunesteen paluuvirtauksen pyörimään tuloyhteen 13 sisällä saman suuntaiseen kiertoliikkeeseen kuin vastakkaiseen suuntaan virtaava kaasumainen väliainevirtaus, jolloin pesunesteen paluuvirtaus 15 alaspäin virratessaan tuloyhteessä 13 kulkee kohtisuoraan ylöspäin vir-taavaa kaasumaista väliainevirtausta ja aikaansaa siten kaasumaisen väliainevirtauksen mahdollisimman tehokkaan esipesun tuloyhteen 13 sisällä. Alaspäin virtaava pesuneste virtaa tässä suoritusmuodossa etuerot-timeen, jossa on mahdollisesti myös nesteen kokoamissäiliö.

20

Keksinnön mukaisessa ratkaisussa puhallinlaite 15 on toteutettu edullisesti siten, että puhallinlaite 15 väliainevirtausta kiihdyttäessään ohjaa osan puhdistetusta väliainevirtauksesta kiertovirtauksena takaisin tuloyhteessä 13 olevien reikien 22 kautta tuloyhteeseen 13, 25 jolloin tällainen kiertävä väliainevirtaus ajaa puhallinlaitteen 15 sinkoamia nestepisaroita edellään reikiä 22 kohden ja aiheuttaa pesunesteen joutumisen tuloyhteen 13 sisällä kiertoliikkeeseen. Piirustuksen kuvion mukaisessa suoritusmuodossa tuloyhteen 13 pesurilaitteen 15 puoleinen päätyalue 21 on kartiomaisesti kapeneva.

30

Keksinnön mukainen laite ei ole kriittinen pesurilaitteen 15 ratkaisun suhteen. Juoksupyörän pyöritys voi luonnollisesti tapahtua ulkopuolisella moottorisijoituksella, hihnavedolla tai käyttäen hydrauliikka-moottoria. Moottori 16 voidaan myös eristää kaasumaisesta väliainevir-35 tauksesta kokonaan peittämällä se sopivilla suojuslevyillä. Tällöin päästään mm. jäähdyttämään moottori 16 ulkoisella ilmavirralla. Poisto-yhde 14 voi olla myös muunlainen ja se voidaan tarvittaessa varustaa 6 66538 esim. lisäpisaranerottajalla mahdollisimman hyvään pisaranerotuksen varmistamiseksi. Lisäksi tuloyhteen 13 kartiomainen osa 21 voidaan korvata ainoastaan supistetulla aukolla, jonka kautta kaasumainen väliaineyirtaus pääsee virtaamaan puhallinlaitteen 15 juoksupyrään.

Claims (4)

7 66538

1. Laite kaasumaisessa välialnevirtauksessa olevien kaasumaisten komponenttien ja/tai kiinteiden epäpuhtauksien poistamiseksi, johon laitteeseen (10) kuuluu runkorakenne (11,12), vällainevirtauksen tuloyhde (13), runkorakenteen (11,12) sisälle sovitettu pesurilalte (15), pois- 5 toyhde (14) puhdistetun vällainevirtauksen poisjohtamiseksi sekä yhde (20) pesunesteen johtamiseksi laitteeseen (10) ja saattamiseksi kosketukseen vällainevirtauksen kanssa, ja jossa laitteessa (10) pesunesteen poistovirtaus on sovitettu kulkemaan vällainevirtauksen tuloyh-teen (13) läpi vastakkaiseen suuntaan vällainevirtaukseen nähden, 10 tunnettu siltä, että vällainevirtauksen tuloyhteen (12) pesu-rilaitteen (15) puoleinen päätyalue (21) on poikklläpimitaltaan pienenevä mainitun tuloyhteen (13) kautta virtaavan vällainevirtauksen kiihdyttämiseksi ennen vällainevirtauksen tulemista mainittuun pesuri-laitteeseen (15), ja että mainittu tuloyhde (13) on varustettu rei'illa 15 (22), jotka on sovitettu vastaanottamaan pesunesteen paluuvlrtauksen mainitun tuloyhteen (13) sisälle mainittujen reikien (22) ollessa sijoitettu mainitun tuloyhteen (13) sille alueelle, jossa vällainevirtauksen virtausta el kiihdytetä, jolloin pesunesteen paluuvlrtaus tuloyhteen (13) sisällä estyy joutumasta vällainevirtauksen mukaan ja aikaansaa 20 vällainevirtauksen eslpuhdietamisen.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laite, tunnettu siitä, että pesunesteen tuloyhde (20) on sovitettu kulkemaan vällainevirtauksen tuloyhteen (13) seinämän läpi ja suuntautumaan vällainevirtauksen tulo- 25 yhteen (13) sisällä sen pesurllaltteeseen (15) suuntautuvaa virtaus-aukkoa kohden.

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen laite, tunnettu siitä, että pesurilalte (15) on puhallinlalte, joka on sovitettu kiihdyttämään 30 vällainevirtauksen tuloyhteessä (13) jo esikllhdytetyn vällalnevirtauk-sen vieläkin suurempaan nopeuteen ja toimimaan pisaranerottajana siten, että mainittu puhallinlalte ohjaa osan puhdistetusta väliainevirtauksesta klertovirtauksena takaisin mainitussa tuloyhteessä (13) olevien reikien (22) kautta mainittuun tuloyhteeseen (13), jolloin kiertävä väliainevir-35 taus ajaa puhallinlaitteen sinkoamia nestepisaroita edellään mainittuja reikiä (22) kohden ja aiheuttaa pesunesteen joutumisen mainitun tulo- 8 66538 yhteen (13) sisällä kiertoliikkeeseen, jolloin mainitun tuloyhteen (13) sisällä kiertoliikkeessä oleva pesuneste on sovitettu aikaansaamaan vastakkaiseen suuntaan etenevään väliainevirtaukseen mahdollisimman tehokkaan esipuhdistusvaikutukeen. 5

4. Jonkin patenttivaatimuksien 1-3 mukainen laite, tunnettu siitä, että väliainevirtauksen tuloyhde (13) on pesurilaitteen (15) puoleisesta päästään (21) kartiomaisesti kapeneva. 9 66538