PT99614A

PT99614A - Camara acustica para o tratamento de gases de saida em forma de aerossol

Info

Publication number: PT99614A
Application number: PT9961491A
Authority: PT
Inventors: Joseph Magill; John Mcginley; Karl Richter
Original assignee: Euratom
Priority date: 1990-11-27
Filing date: 1991-11-26
Publication date: 1994-01-31
Also published as: DE59102932D1; JPH06509406A; WO1992009354A1; EP0488097B1; LU87850A1; IE913839A1; CA2097070A1; EP0488097A1

Description

COMUNIDADE EUROPEIA DA ENERGIA ATÓMICA (EURATOM) "CÂMARA ACÓSTICA PARA O TRATAMENTO DE GASES DE SAIDA EM FORMA DE AEROSSOL" A presente invenção refere-se a uma câmara acústica para o tratamento em arerossol de gases de escape, que d£ vem atravessar a câmara e aí ficar expostos a um campo acústico.

Os gases de escape contêm muitas vezes partículas só^ lidas muito finas, cuja percentagem tem de ser o menor possível, antes de lançar os gases de escape para o meio ambieji te. Até agora tais filtros usavam, ou campos electrostáticos, ou processosmecânicos (separadores de ciclone ou separadores de tubos de Venturi), que são muito caros e cuja acção de filtragem é limitada.

Da patente de invenção espanhola Ne 459 523 é conhecida uma proposta de utilização de uma câmara de ultrassons para a purificação de gases. Nesse caso, gera-se um campo acústico estacionário num tubo, axialmente em relação ao seu eixo, sendo os gases a purificar conduzidos em espiral através do tubo, sendo então as partículas postas em vibração e interacção, de modo que se aglomeram.

Em seguida, as partes maiores são retiradas por simples acção -2- mêcanica de filtragem dos gases de escape. A câmara acústica segundo esta publicação é apropri_a da apenas para pequenos caudais de gases de fumos, visto que, no caso de caudais mais elevados, o andamento laminar em es-r pirai da corrente de fumos se transforma num escoamento turbulento. Além disso, as perdas de pressão na travessia da cjl mara são consideráveis e exigem eventualmente ventiladores adicionais, para levarem então os gases de escape para a cha_ miné. 0 objecto da presente invenção consiste em adaptar uma tal câmara â utilização à escala industrial, isto é, aos grandes caudais, e também reduzir as perdas de pressão na câmara.

Segundo a presente invenção, este problema resolve-se por meio da câmara acústica que apresenta as características indicadas na reivindicação 1. Em contraste com as câmaras em arerossol conhecidas, os gases de escape atravessam a câmara ao longo do seu eixo e em linha recta.

Também, pela utilização de várias fontes acústicas obtém-se uma irradiação acústica óptima na câmara, sem que as várias fontes acústicas se influenciem mutuamente. Por razões técnicas de construção é vantajoso que a câmara tenha uma secção transversal regular, quadrada ou hexagonal.

Por meio das medidas de acordo com a reivindicação 3, torna-se possível alinhar as fontes acústicas exactamente com refleçtores associados, o que conduz a um rendimento ópti- mo em energia do campo acústico.

Descreve-se a seguir com pormenor a presente invenção com base num exemplo de realização preferido, com referência aos desenhos anexos, cujas figuras representam: A fig. 1, em perspectiva, uma vista exterior de uma câmara segundo a presente invenção; A fig. 2, um corte pelo eixo desta câmara; e A fig. 3, meios, como podem ser usados para alterar o comprimento da câmara entre as fontes acústicas e os re-flectores.

Na fig. 1 está representada uma câmara acústica segun do a presente invenção para o tratamento em aerossol de gases de escape. A mesma está integrada numa instalação para a purificação de gases de fumos e tem, neste quadro, a função de coagular as partículas finas em partículas de pó maiores, as quais podem depois ser separadas num filtro mecânico (não representado). Os gases de escape chegam, através de um poço de entrada (1), no sentido da seta (-2), à câmara, que é constituída por três partes de chaminé dispostas alinhadas, designadamente uma primeira parte (3), na qual são aplicados emissores acústicos (4) e (5), uma parte (6), na qual deve verificar-se substancialmente a interacção entre o campo acús tico e as partículas de gases dos fumos, e uma parte (7), na qual são aplicados os reflectores (8) e (9). Os poços têm secção transversal quadrada e são atravessados pelos gases dos fumos linearmente sem qualquer obstáculo. / 4-

As fontes acústicas (4) e (5) estão associadas respectiva-mente a um dos dois lados da parte (3) do poço e estão orieji tadas de modo tal que os seus eixos encontram as paredes re_s pectivas opostas segundo um ângulo de, por exemplo, 60°. De maneira idêntica são montados os reflectores (8) e (9) na parte (7) do poço. No corte da fig. 2 estão representadas as fontes acústicas (4) e o reflector (9) associado, bem como o campo acústico daí resultante na parte (6). Se se escolher convenientemente o comprimento da parte média (6) e se se alinharem com precisão mutuamente as fontes acústicas e o reflector (9), então resulta o campo acústico tal como está indicado. A fig. 2 poderia também ser considerada com um corte ortogonal feito pela fonte acústica (5) e o reflector (8). A fonte acústica possui por exemplo uma frequência de 20 KHz, para que o comprimento entre as fontes acústicas e os refle£ tores se situe entre 1 e 3 m. Se se utilizarem frequência mais baixas, por exemplo de 10 KHz, então poderia gerar-se um campo acústico estacionário numa câmara substancialmente mais comprida, até 6 .m, o que significa que os fumos ficariam mais tempo na câmara e portanto seria reforçada a ac-ção de coagulação. A potência acústica total aplicada é por exemplo de 300 W, sendo também aqui possível uma maior potência no caso das frequências baixas. A fim de se poder adaptar com precisão o comprimento acústico entre as fontes acústicas e os reflectores e es- ί \ tabilizar de maneira óptima o campo acústico, é conveniente poder variar-se o comprimento da parte média (6) do poço de valores insignificantes.com grande precisão. Para isso utiliza-se, por exemplo, numa extremidade da parte média (6) um flange duplo, como se indica em pormenor na fig. 3. Neste caso,esta parte do 0oço não é fixada por ‘parafusos directa-mente na parte que tem os reflectores ou os emissores acústicos, mas sim através de um órgão intermédio (10), cujo comprimento (11) pode fazer-se variar na direcção axial do poço, por meio de um fuso roscado (12), sendo a continuidade da parede garantida por duas partes (13) e (14) deslizan-tes uma na outra. A pluralidade de parafusos (12) distribuídos pela periferia do poço podem ser acoplados através de uma cadeia (15) com um motor de accionamento (não representado), de modo que em qualquer altura um operador possa efectuar o ajustamento longitudinal de maneira precisa. A fim de manter a reflexão nas paredes do poço o mais possível sem perdas, recomenda-se que a rugosidade da superfície da face interior do poço seja pequena, de modo tal que existam saliências o mais pequenas possível, inferiores a 1 mm. A presente invenção não se limita ao exemplo de realização preferido descrito com referência aos desenhos. Assim podem também usar-se poços de secção hexagonal ou octogonal e associar então três ou quatro fontes acústicas aos três ou / -6·

V

Jf * quatro pares de paredes opostas. E igualmente possível invejr ter o sentido da propagação do som para todos ou para alguns dos sistemas acústicos constituídos por emissores acústicos e reflectores e prever os emissores acústicos do lado da pa£ te (7) de saída dos gases.

Devido â secção de passagem rectilínea e praticamen-te sem perturbações da câmara para os fumos a filtrar, é po_s sível manter perdas de pressão pequenas, de modo que pode prescindir-se de um ventilador adicional. A câmara pode, con forme o que for necessário, ser montada com eixo horizontal, inclinado ou vertical.

Claims

r -7 RE IV INDICAÇÕES 1-- Câmara acústica para o tratàmento de gases dé saída sob a forma de aerossol que devem atravessar a câmara e nela serem expostos a' um1 campo acústico, caracterirada por ter uma secção- transversal poligonal regular com 2k lados (K = 2,3,...) e por se preverem k fontes acústicas (4,5), cujos eixos, projectados num plano da secção^ transversal da câmára, formam entrè si-umlãngulo de-180°K e estão associados respectivâmente a %ma das paredes laterais da eâmà-ra, e por se-montarem k reflectores (6,9), irradiando as fontes acústicas para o interior da câmara · sob um ângulo tal que o som é reflectido multiplamente nas -8-

paredes laterais da câmara antes de incidir, na- outra extre midade da câmara, num' reflector (8,9) igualmente colocado \ obliquamente, reflectindo-se sobre si prõprio, de modo que , i se forma uma onda estacionária, e por ..os gases de. saída atra vessarem, a câmara em-linha recta e;axialmente.
2.- Câmara acústica de' acordo com a reivindicação 1, caracterizada por k ser igual a 2ou'-3.
.. \ 3.7 câmara--acústica de acordo com uma qualquer das reivindicações 1 e 2, caracterizada por se preverem meios (10)' para variar o' comprimento da câmara (3,6,7) entre as" fontes acústicas (4,5h e os reflectores (8,9).
4.- Câmara acústica de acordo com uma qualquer das reivindicações 1 a 3, caracterizada por as'·-fontes acústicas (4,5) serem apropriadas para a excitação de um. campo'-acústico com uma frequência inferior a 25. kHz. Lisboa, 26 de Novembro de 1991 O Agsate Oficial da Propriedade Induslrial