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La présente invention concerne le lavage de gaz par des gouttelettes de liquide lancées dans le trajet du courant de gaz dans l'appareil de lavage pour éliminer du gaz la poussière ou les fumées et, plus particulièrement, le lavage de gaz dans lequel le courant de gaz à laver est introduit tangentiellement autour et en dessous d'une pulvérisation tournante de gouttelettes de liquide et dans un trajet de répartition asymétrique autour de cette pulvérisation .
Comme on le sait, des laveurs de gaz de ce genre sont utilisés dans une grande variété d'installations pour éliminer de courants d'air ou d'autres gaz des matières solides, liquides ou gazeuses entraînées telles que des fumées ou des matières nocives de peintures, des agents de contamination contenus dans
Lavage de gaz par pulvérisation de liquide.
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des fumées d'échappement de fours, de la poussière, des crasses ou des fibres transportées dans des systèmes échappement à ti- rage forcé, diverses opérations industrielles, etc., les gouttelettes de liquide d'une pulvérisation de lavage servant à humidifier les matières contaminantes entraînées dans le gaz et à accélérer ou effectuer l'élimination ou le captait des ma- tières entraînées avec le liquide de lavage ou d'une autre façon avant que le gaz épuré sorte de l'appareil.
En considérant le lavage d'air comme un exemple de ce que concerne l'invention, on a mis au point divers appareils, constructions et procédés destinés à cet usage. Par exemple, à titre purement indicatif du domaine auquel se rapporte l'inven- tion, on peut se référer aux brevets américains 2,949.285, 2.599.202, etc* Dans ces réalisations, l'air à laver entre dans l'appareil en dessous d'une pulvérisation de liquide de lavage, et monte au sein de la pulvérisation créée par un distributeur de gouttelettes de pulvérisation, puis passe en zigzag dans une chambre munie de chicanes pour éliminer les matières entraînées.
Pour augmenter l'efficacité du laveur, on peut essayer de répar- tir l'air entrant autour de la pulvérisation de façon que la montée de l'air au sein de la pulvérisation assure une réparti- tion plus ou moins uniforme dans la chambre de lavage.
Si on essaie d'obtenir une telle répartition avec des chicanes statiques, par exemple, on peut rencontrer certaines dit- ficultés lorsqu'on imprimà l'air entrant une grande vitesse li- néaire et/ou qu'une circulation ascendante non uniforme du gaz à laver se fait à découvert au sein de la pulvérisation, de sorte que certains filets d'air peuvent passer sans être atteints dans certaines parties de la pulvérisation ce qui peut diminuer l'effi- cacité globale du lavage.
De même, si on essaie de répartir l'air entrant autour de toute la périphérie de la chambre de lavage cy- lindrique, ou de la pulvérisation tournante, au moyen d'une chicane en surplomb spéciale, on peut rencontrer des difficultés dues à une tendance des matières solides entraînées ou d'autres
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crasses à se déposer et à s'accumuler sur la surface intérieure du dessous de cette chicane de répartition à la suite d'éventuels .changements de direction et de vitesse de l'air entraîné et/ou de l'existence dans la zone munie de chicanes d'une frontière semi-sèche qui n'est ni mouillée ni lavée par le liquide de lavage de la pulvérisation.
On peut même rencontrer ces difficultés en utilisant une chicane en surplomb ou courbe, légèrement espa- cés de l'enveloppe extérieure de l'appareil pour permettre au li- quide de lavage qui est projeta sur les parois de l'appareil de ruisseler ou de s'écouler derrière ou à l'extérieur de la chicane-
C'est en particulier dans certaines applications où l'on veut obtenir une efficacité élevée du laveur (eu égard à la dimen- lion,la puissance consommée, et la quantité de liquide de la- vage utilisée par volume d'air lave),
ainsi qu'un débit élevé qu'on peut rencontrer certaines ou toutes les difficultés préci- tées ou d'autres encore , si on place une chicane de répartition autour de la totalité eu d'une partie seulement de la périphérie de la pulvérisation tournante et/ou si on utiliese des vitesses non uniformes de l'air qui passe en dessous du bord intérieur et inférieur de la chicane de répartition statique en différente endroits autour de l'appareil,
de sorte que l'air à laver ne tra- verse pas la pulvérisation tournante avec l'uniformité maximum désirée tout autour de la zone de lavage par pulvérisation dispo- nible ou dans la totalité de celle-ci.
Suivant l'invention dans une réalisation pour le lavage de gaz du genre décrit, le courant de gaz est Introduit tangen- tiellement dans l'appareil, en dessous de la pulvérisation de la- vage et avec un Mouvement tourbillonnant ou hélicoïdal suivant un trajet de répartition hélicoïdal délimité par un* 'chicane de répartition asymétrique, dont la section va en diminuant et qui est ouverte à sa partie inférieure de façon que l'air entrant descende et sorte progressivement d'en dessous de la chicane puis s'écoule plus ou moins uniformément le long de la chiche tout autour de la chambre de lavas.)
et inverse sa direction pour mont
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avec un mouvement tourbillonnant ou hélicoïdal à travers la pul- vérisation tournante et suivre un trajet en zigzag pour être éva- cué après le lavage, et de préférence, le sens du mouvement tour- billonnant imprimé au gaz entrant dépendant de préférence du sens dans lequel la pulvérisation tourne pour augmenter ou dimi- nuer la force ou la durée de l'impact entre les gouttelettes de liquide de lavage pulvérisé et les minuscules particules en- traînées ou les gouttelettes de saletés contenues dans le courant de gaz à laver.
Suivant une autre particularité de l'invention /il est préférable de prévoir des organes déflecteurs ou des ouvertures de pulvérisation en divers points espacée autour de la chicane de répartition pour admettre et dévier une partie des gouttelettes de liquide de lavage dans le trajet de répartition situé dans la chicane de répartition pour ou en dessous de celle-ci pour en asperger l'intérieur afin d'éliminer ou d'empêcher des dépôts ou accumulations de saletés adhérentes du courant entrant de gaz à laver et, de préférence, pour former un rideau annulaire de liquide de lavage, en substance continue ruisselant vers le bas,
au travers duquel les gaz à laver passent avant mime d'entrer en contact avec la pulvérisation tournante des gouttelettes de liquide de lavage.
Les buts et avantages de l'invention ressortiront plus clairement de la description donnée ci-après à titre d'exemple, avec référence aux dessins annexée dans le.quel., la Fig.1 est une coupe verticale d'une forait d'exécution de l'invention ; la Fig.2 est une vue en plan de l'appareil de la Fig.1; et, la Fig.3 est une coupe horizontale suivant la tien' 3-3de la Fig.l .
Dans les dessins, une forme d'appareil suivant l'inven- tion comprend une enveloppe extérieure en substance cylindrique
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10 dont la partie inférieure forme un réservoir 11 pour le li- quide de lavage. Un boîtier de ventilateur 12 est monté à l'ex- trémité supérieure de l'enveloppe 10 et cet supporté par un re- bord 13, ce boîtier comprenant un conduit de sortie 14 qui s'ouvre dans la sortie d'air 15. Un palier 20 est centré dans l'enveloppe.
10, il en est axialeaent espacé en dessous du niveau normal 16 du liquide de lavage dans le réservoir 11 et est supporté d'une façon connue dans l'enveloppe 10 par des traverses intérieures
21, afin de forcer crapaudine pour l'extrémité inférieure d'un ar- bre axial vertical 25 de pulvérisation et de pompage, dont l'ex- trémité supérieure tourillonne dans un palier 26 supporté par une traverse intérieure 27.
Un arbre 30 monté verticalement dans le bottier de venti- lateur 12, au-dessus de l'arbre 25 coaxialement en ligne avec ce dernier, sert d'arbre d'entraînement et d'arbre,de ventilateur tourillonnant dans le boîtier 12, par exemple au doyen d'un palier supérieur 31 fixé au boîtier 12 et d'un palier inférieur 32 monté sur des traverses de support intérieures 33. L'extrémité inférieure de l'arbre 30 est en prise d'entraînement avec l'extrémité supé- rieure de l'arbre de pulvérisation et de pompage 25, par exemple au moyen d'un accouplement flexible 34,
et les arbres 30 et 25 peuvent être entraînés en rotation par exemple par un moteur 40 par l'intermédiaire de poulies 42-42 et de courroies 43. Un ven- tilateur 50 est monté sur :'arbre 30 qui l'entraîne, dans le boî- tier 12, et aspire de l'air lavé de l'enveloppe 10, pour le refouler par le conduit de sortie 14 et la sortie d'air 15. Un rotor de pompage de liquide 55 est monté à l'extrémité inférieure de l'arbre 25 qui l'entraîne, et peut pomper de l'eau ou un autre liquide de lavage depuis le réservoir 11 et le refouler vers le haut dans un pulvérisateur représenté, à titre d'exemple, couine une cage de distribution rotative 60.
Ce pulvérisateur 60 est aussi monté sur l'arbre 25 qui l'entraîne, et comprend une plaque supé- rieure 61 fixée à l'arbre 25, à laquelle sont suspendus plusieurs
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barreaux ou palettes espacés 62 dont les extrémités inférieures sont engagées dans un anneau 63.
Il ressort de ce qui précède que, lorsque l'arbre 25 est entraîné en rotation (par le moteur 40 qui agit par l'intermé- diaire de la transmission 41-42, et par l'arbre 30),le rotor 55 pompe ou refoule le liquide de lavage du réservoir 11 vers le haut dans la cage rotative 60, le liquide de lavage étant projeté vers l'extérieur sous forme d'une pulvérisation tournante de gouttelettes (indiquées en 64 sur la Fig.3) dans la zone de lavage autour de la cage 60 par les barreaux pulvérisateurs en mouvement 62 qui frappent le courant de liquide de lavage provenant du ro- tor 55.
Une chicane de répartition verticale 70 est également montée dans l'enveloppe 10, autour de la cage de'distribution ro- tative 60, espacées de manière non uniforme des parois extérieures de l'enveloppe 10 et fixées axialement dans l'enveloppe 10 approxi- mativement au niveau de la partie inférieure de la cage rotative 60, et elle présente une surface supérieure 71 de préférence in- clinée vers l'intérieur. La chicane 70 est associée à une entrée d'air 75 de l'enveloppe 10 de façon à procurer et à délimiter un trajet circulaire de section non uniforme et disposé tangentielle- ment par rapport à l'enveloppe 10 et à la pulvérisation tournante créée par la cage 10, cornue le montre en particulier la Fig.3.
La chicane 70 disposée comme décrit forme avec l'entrée de gaz 75 une entrée tangentielle et un trajet de répartition courbe pour le courant de gaz entrant, de sorte que le gaz à laver entre par l'entrée 75 et circule autour du trajet de répartition entourant la chicane 70 ou dans ce dernier et en dessous de sa partie supérieure 71, et un mouvement tourbillonnant ou circonfé- rentiel est ainsi communiqué à l'air entrant qui passe de l'entrée 75 autour de la chicane 70 jusqu'à son extrémité qui est fermée par une plaque 72.
Lorsque le courant d'air circule autour de la chicane 70, des fractions de l'air tourbillonnant s'échappent constatent en dessous du bord inférieur 73 de la chicane 70 et
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sont aspirées vers le haut à travers la pulvérisation tournante 64 produite par la cage rotative 60, comme Indiqué par les flèches ' de circulation, la section transversale du trajet de répartition :
radialeuent extérieure à la chicane 70 étant de préférence con- çue de manière à aller en diminuant constamment pour maintenir . des conditions de répartition en substance uniformes pour le courant de gaz qui y circule, lorsque la quantité de gaz entrant qui passe en dessous du bord inférieur 73 de la chicane 70 pendant que le gaz circule de l'entrée 75 vers l'extrémité oppo- sée 72 du trajet de répartition asymétrique et qui va en diminuant formé par la chicane 70 et sa partie supérieure 71, augmente de plus en plus.
La partie supérieure de l'enveloppe 10 au-dessus de la chicane de répartition 70 et de la cage rotative 60 (qui forme en substance une zone ou chambre de lavage dans l'enveloppe 10, dans laquelle l'air ou le gaz en circulation est soumis à l'action de la pulvérisation tournante 64 de gouttelettes de liquide de lavage) contient'plusieurs chicanes 80 séparées par des espaces 81, dans lesquels le gaz est aspiré par le ventilateur $0,après avoir traversé la pulvérisation 64, vers le haut, les chicanes 80 servant d'une façon connue à éliminer les gouttelettes ou l'hu- midi té entraînée de l'air lavé, l'air à laver entre donc dans l'ap- ' pareil tangentiellement par l'entrée 75,
circule autour du tra- jet de répartition qui va en diminuant et qui est formé par la chicane 70, tandis qu'une partie de l'air tourbillonnant se ré- pend ou passe en dessous du bord inférieur 73 de la chicane 70 en substance tout autour de la périphérie de celle-ci.
Sous l'action du ventilateur 50, ce courant d'air tourbillonnant est aspiré vers le haut . travers la pulvérisation 64 des gouttelettes de liquide de lavage produite par la cage rotative 60, pour provoquer un contact de lavage avec cette pulvérisation, les matières entraînées dans l'air étant humidifiées ou absorbées ou éliminées par le liquide de lavage, après quoi l'air continue à monter entre les
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les chicanes 80 qui éliminent ou captent l'humidité , et est fina- lement évacué par le ventilateur 50 dans la sortie 15.
De plus, comme le montrent les dessins, la chicane 70 est de préférence munie d'un certain nombre d'ouverture! de pul- vérisation 85 disposées autour du bord inférieur de la chicane à des endroits où elles peuvent admettre une fraction des goutte- lettes de pulvérisation de liquide de lavage créées par la cage
60 dans le trajet de répartition radialement extérieur à la chicane 70 pour procurer une source de liquide de lavage dans ce trajet.
Comme indiqué plus haut, un déflecteur 86 angulairement incliné est placé près de chaque ouverture d'admission de pulvérisation 85 pour dévier le liquide pulvérisé qui entre par les ouvertures 85 à la fois radialement et axialement dans l'espace entouré par la chicane 70 et, à cet effet , les ouver- tures 8$ et les déflecteurs 86 sont de préférence inclinés' axialement de manière à former un angle avec le sens de rotation ou le trajet de la pulvérisation créée par la cage 60, pour obte- nir la déviation vers le haut et vers l'extérieur de la pulvéri- sation de liquide de lavage qui vient les frapper dans le .trajet de répartition délimité par la chicane 70.
De cette manière, des gouttelettes passant par les ou- vertures 85 dans la chicane 70, et frappant à grande vitesse les déflecteurs inclinés 86, sont déviées ou ricochent dans la zone extérieure à la chicane 70 vers le haut et vers l'extérieur pour servir de liquide de lavage pour éliminer les saletés de l'air entrant dans le trajet de répartition formé par la chicane 70 ou pour les empêcher de se déposer et de s'accumuler.
De plus, ces gouttelettes déviées assurent également une humidification ou un lavage préliminaire des particules véhiculées par l'air entrant, avant que l'air traverse directement la pulvérisation tournante créée par la cage 60, afin d'augmenter la surface de lavage et/ou le contact disponible pour le traitement des matières entraînées dans le courant de gaz à laver.
Comme le montre avec plus de dé- tails la Fig.3, les ouvertures de pulvérisation 83 et les déflec-
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leurs 86 sont disposés ou espace le longou autour de la chicane
70 en fonction des différentes quantités ou volumes d'air qui y circulent à différents endroits ,les ouvertures 85 et les dé- flecteurs 86 étant plus rapprochés de l'entrée 75 qu'à l'extré- mité opposée de la chicane 70 afin d'absorber les grandes quan- tités d'air et de matières entraînées qui se présentent en dessous de la chicane 70 ou à l'extérieur de celle-ci près de l'entrée
75.
On prévoit de préférence entre la vitesse et le débit du . rotor de pompage 55 une corrélation telle qu'une quantité suffi. santé de liquide de lavage est constatent refoulée par le rotor 55 du réservoir 11 dans la cage 60 pour maintenir'=* projection en substance ininterrompue de gouttelettes de pulvérisation con- tre la surface radialement intérieure de la chicane 70, et à travers ses ouvertures d'admission 85, de façon qu'un rideau ou une *pellicule de liquide en substance continue ruissellle le long des parois intérieures de la chicane 70, et en particulier de fa- çon que du liquide de lavage ruisselle du bord inférieur 73 de la chicane 70 en un rideau ou écran annulaire, en substance con- tinu de liquide (indiqué par les traits de chaînette 90),
qui est encore renforcé par le liquide ruisselant des parois radialement extérieures de la chicane 70 après avoir été dévié contre celle- ci par les déflecteurs 86. De cette manière, l'air entrant, en passant en dessous du bord inférieur 73 de la chicane 70, doit traverser ce rideau ou écran 90 avant de monter à travers les gouttelettes de la pulvérisation créée par la cage 60, ce qui pro- cure un lavage supplémentaire.
Le rideau de liquide de lavage ruisselant vers le bas 90 du bord inférieur de la chicane 70 coopère donc avec le brusque changement de direction du courant d'air en dessous du bord inférieur 73 de la chicane 70 pour assu- rer une élimination en substance complète d'au moins les plus lourdes des matières entraînées, de façon que peu ou pas de matière entraînée se dépose pour être captée avec l'humidité ou des goutte- lettes du liquide de lavage sur les chicanes 80 prévues dans la par-
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tie supérieure de la chambre 10.
Inefficacité du laveur de gaz suivant l'invention, qui peut être attribuée à la disposition tangentielle de l'entrée de gaz à laver et au mouvement tourbillonnant imprime au gaz par le trajet de répartition courbe formé par la chicane 70, ain- si qu'à la circulation tourbillonnante du gaz vers le haut à travers la pulvérisation de liquide, est encore augmentée, en particulier pour éliminer des particules solides très petites, de l'ordre du micron ou moins, si l'entrée tangentielle 75 et la chicane 70 sont disposées, cornue le montre la Fig.3,
pour impri- mer au mouvement tourbillonnant de l'air admis dais une direction cir- conférentielle de sorte que le sens dans lequel les gouttelettes de liquide de lavage 64 projetées vers l'extérieur par la cage de distribution rotative 60 est opposé au mouvement tourbillon- nant de l'air . La pulvérisation de liquide de lavage 64. est donc éjectée de la cage rotative 60 en substance tangentiellement à la périphérie de la cage.
Cela étant l'entrée d'air 75 est orientée de préférence, comme sur la Fig.3 dans laquelle la cage de distri- bution 60 tourne dans le sens des aiguilles d'une montre, de façon. que l'air tourbillonnant introduit tangentiellement dans la cham- bre de lavage en passant en dessous du bord inférieur 73 de la chicane 70 se déplace dans le sens opposé (par exemple dans le . sens inverse des aiguilles d'une montre) au sens du déplacement des gouttelettes de pulvérisation 64.dans la pulvérisation de liquide de lavage.
Par conséquent, la force d'impact entre les gouttelettes de pulvérisation et les agents de pollution entraînes dans l'air à laver est augmentée, ce qui a l'avantage que la force d'impact augmentée contribue à l'humidification , au captage et à l'élimination des matières entraînées, et en particulier à l'augmentation de l'efficacité de l'élimination de très petites particules solides.
Par contré, si les matières entraînées que l'on désire capter ou éliminer de l'air en traitement, par exemple en provoquant leur absorption dans des gouttelettes de liquide de lavage sont en majorité des éléments gazeux plutôt que des sale-
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tés solides, il peut être préférable d'orienter l'entrée 75 et la chicane 70 par rapport au sans de rotation de la cage
60 d'une manière opposée, de façon à prolonger la durée de con- tact entre les gouttelettes de pulvérisation et les saletés gazeuses entraînées dans l'air tourbillonnante pour augmenter leur absorption par des gouttelettes.
Il ressort de ce qui précède que la superficie et la forme de la chicane 70 sont en corrélation avec la superficie de l'appareil et le débit de l'air passant par centrée 75 de façon que la circulation en dessous du bord 73 de la chicane 70 et sur toute la circonférence de celle-ci est en substance uniforme ou égalisé par la section du trajet de répartition qui va en dimi- nuant progressivement radialeent à l'extérieur de la chicane 70, et en particulier de façon que la quantité relativement grande d'air qui se perd ou qui passe en dessous du bord 73 de la chi- cane 70, dans son premier quadrant adjacent à l'entrée 75, ne rompe pas ou ne provoque pas une circulation anormale autour du reste de la chicane 70,
tout en procurant une compensation pour la perte d'air autour de la chicane 70 pour éviter ou réduire au minimum des vitesses linéaires excessivement élevées de l'air et/ou des chocs statiques à l'extrémité du trajet de répartition limi- té par la chicane 70, en vue d'éliminer ou de réduire au minimum l'écoulement non uniforme de l'air qui passe au travers de la pul- vérisation tournante créée par la cage 60 et d'assurer en substan- ce une pulvérisation ou un lavage de l'air sur toute l'étendue de la surface de lavage forcée par la pulvérisation tournante.
A Clef sujet, il peut être préférable d'utiliser une chicane 70 qui s'étende tout autour de la périphérie intérieure de l'enveloppe 10 et/ou seulement autour d'une partie de celle-ci comme le montre la Fig.3, en fonction des conditions d'écoulement particulières existantes.
A titre purement indicatif de l'application de ces consi- dérations à la détermination des dimensions et de la forme d'un
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appareil suivant l'invention, on peut noter qu'on a obtenu des résultats satisfaisants avec un appareil du type représenté conçu pour un débit du courant d'air à laver de 566 m3 par minute, si l'enveloppe 10 a un diamètre d'approximativement 2,55 m, tan- dis qu'un appareil conçu pour un débit de 112 m3 par minute peut avoir un diamètre d'environ 1,20 m.
Dans ces appareils, la hauteur de la chicane 70 est satisfaisante aux environs de 53 cm tandis que la dimension transversale ou radiale varie entre une largeur à l'entrée 75 d'environ 61 cm et une largeur à l'extré- mité opposée 72 de la chicane 70 d'environ 30 cm c'est-à-dire que la section du trajet de répartition courbe formé par la chi- cane 70 va en diminuant approximativement moitié depuis l'entrée d'air jusqu'à, l'extrémité opposée de la chicane.
Dans ces constructions, on obtient aussi des résultats satisfaisants en munissant la chicane 70 d'ouvertures de pulvéri- sation 85 d'une largeur d'environ 11 cm, l'étendue axiale de l'ou- verture inclinée étant d'environ 12,5 cm, et en inclinant les ou- vertures 85 dans la direction de l'air entrant, à un angle d'en- viron 45 par rapport au bord inférieur 73 de la chicane 70.
Les déflecteurs 86 présentent d'une façon satisfaisante une étendue axiale en substance équivalente à celle des ouvertures 85 (les déflecteurs 86 étant, de préférence, simplement estampés pour forcer les ouvertures 85), et peuvent s'étendre à l'extérieur de la chicane 70 sur une distance d'environ 9 cm et être inclinés par rapport à la surface de la chicane 70 d'environ 450. Bien en- tendu les dimensions et les formes précitées ne sont données qu'à titre d'exemple pour une construction particulière de l'appareil suivant l'invention avec laquelle on a obtenu des résultats satis- faisants, mais ces dimensions varient en fonction des différents facteurs énuaérés plus haut.
En ce qui concerne particulièrement la forme d'exécution décrite, des essais comparatifs récents (utilisant le pigment standard A8P 100 comme poussière d'essai délibérément entraînée
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dans l'air à laver), ont montré que l'efficacité de Ces appareils laveurs est notablement augmentée grâce à une chicane disposée asymétriquement cornue par exemple la chicane 70.,dont la section va en diminuant pour former un trajet de répartition pour l'air qui entre tangentielleaent, et cette construction améliore no- tablement l'uniformité du traitement de l'air dans la zone de pulvérisation tournante,
et égalise la circulation de l'air autour de la chicane et le passage ou la perte d'air du courant en circulation en dessous du bord inférieur 73 de la chicane, avec de Meilleure résultats dans l'ensemble. De plus, des essais semblables utilisant l'entraînement de quantités prédé- terminées de pigment d'essai dans l'air et des mesures coaparati- ves de la quantité de pigments restant dans l'air traité qui sort par la sortie d'air 15 ont montre également que les ouvertures de pulvérisation.
8$ et les déflecteurs 86 associés à ces ouvertu- res augmentent l'efficacité ou la perfection du traitement de lavage suivant l'appareil, et de plus, éliminent ou réduisent au minimum les dépôts ou accumulations indésirées de matière solide sur les surfaces radialement extérieures de la chicane 70 ou sur la surface inférieure du couvercle 71 de la chicane en assurant une admission et une déviation déterminées et espa- cées d'une partie des gouttelettes de pulvérisation dans le tra- jet de répartition formé par la chicane 70.
Des observations faitesà cette occasion ont aussi montra que la forme de la chicane 70 et sa section asymétrique qui va en diminuent suivant l'invention, exercent une action éga- lisatrice supplémentaire ou un effet bénéfique sur l'uniformité du courant d'air à différents endroits autour de la périphérie . de la zone de pulvérisation de l'appareil, en ralentissant la vitesse linéaire de l'air qui quitte la chicane 70 pour monter au travers de la pulvérisation tournante, ainsi qu'en égalisant ou en rendant plue uniforme sur toute la section de la chambre,
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de lavage les quantités d'air qui y passent.
L'invention procure donc un laveur de gaz plus efficace et dans lequel la force de lavage ou d'élimination par chocs entre 1-le gouttelettes de liquide de lavage et les matières en- traînées dans le courant de gaz à laver est effectivement accrue comme on le désire, et est améliorée pour augmenter l'efficaci- té du lavage ou de l'élimination en fonction de la superficie de l'appareil, de la vitesse de circulation désirée du volume de gaz, de la puissance requise pour déplacer à la fois le gaz à laver et la pulvérisation de liquide de lavage, et de la quanti- té de matières entraînées dans le courant de gaz à laver.
De même, l'utilisation d'une chicane de répartition asymétrique augmente l'uniformité de la répartition de l'air introduit dans la pul- vérisation tournante, malgré le mouvement tourbillonnant de l'air pour assurer une répartition plus uniforme sur toute la surface utile de la pulvérisation, tout en procurant aussi un dispositif à auto-nettoyage servant à éliminer ou à empêcher des dépôts de saletés sur l'entrée ou la chicane de répartition, et pour effectuer un traitement préalable supplémentaire du cou- rant de gaz à laver dans le trajet de répartition enfermé par la chicane et, com..e l'air passe en aessoua des bords inférieure de la chicane, pour assurer une élimination accrue et préliminaire d' au moins les grosses saletés,
avant le lavage final de l'air qui monte au travers de la pulvérisation tournante de gouttelettes de liquide de lavage. De plus, ces augmentations d'efficacité et ces avantages ainsi que la facilité d'exploitation sont obtenus en substance sans complications indésirables, et sans augmenter l'encombrement de l'appareil laveur de gaz, ainsi que sans pro- duire une résistance indésirable d'écoulement du courant de gaz à laver, ou sans exiger une force motrice supplémentaire pour aspirer le volume désiré de gaz dans l'appareil, au débit voulu.
Bien entendu l'invention n'est pas limitée aux formée et détails d'exécution donnés à titre d'exemple auxquels des
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changements et modifications peuvent être apportés sans sortir de son cadre.
REVENDICATIONS.
**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.
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The present invention relates to gas scrubbing by liquid droplets launched into the path of the gas stream in the scrubber to remove dust or fumes from the gas and, more particularly, to gas scrubbing in which the gas stream. Washing gas is introduced tangentially around and below a rotating spray of liquid droplets and in an asymmetric distribution path around this spray.
As is known, such gas scrubbers are used in a wide variety of installations for removing air currents or other gases from entrained solid, liquid or gaseous materials such as fumes or noxious materials. paints, contaminants contained in
Gas washing by spraying liquid.
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exhaust fumes from furnaces, dust, dirt or fibers carried in forced-draft exhaust systems, various industrial operations, etc., liquid droplets from a washing spray used to humidify the materials contaminants entrained in the gas and to accelerate or effect the removal or capture of the entrained matter with the washing liquid or otherwise before the purified gas exits the apparatus.
Considering air washing as an example of what the invention relates to, various apparatus, constructions and methods have been developed for this use. For example, purely as an indication of the field to which the invention relates, reference may be made to American patents 2,949,285, 2,599,202, etc. * In these embodiments, the air to be washed enters the apparatus below a spray of washing liquid, and rises within the spray created by a spray droplet dispenser, then zigzagging through a chamber provided with baffles to remove entrained material.
To increase the efficiency of the washer, one can try to distribute the air entering around the spray so that the rise of the air within the spray ensures a more or less uniform distribution in the chamber. washing.
If one tries to obtain such a distribution with static baffles, for example, one can meet certain difficulties when imparting to the incoming air a high linear velocity and / or a non-uniform upward circulation of the gas. washing is done uncovered within the spray so that some air streams may pass undetected in parts of the spray which may decrease the overall washing efficiency.
Likewise, if one tries to distribute the incoming air around the entire periphery of the cylindrical washing chamber, or rotating spray, by means of a special overhanging baffle, one may encounter difficulties due to a tendency of entrained solids or other
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dross to settle and accumulate on the inner surface of the underside of this distribution baffle as a result of any changes in the direction and speed of the entrained air and / or the existence in the area provided with baffles a semi-dry border that is neither wetted nor washed away by the spray washing liquid.
These difficulties can even be encountered by using an overhanging or curved baffle, slightly spaced from the outer casing of the apparatus to allow the washing liquid which is sprayed on the walls of the apparatus to run off or wash off. flow behind or outside the chicane-
It is in particular in certain applications where one wishes to obtain a high efficiency of the washer (having regard to the size, the power consumed, and the quantity of washing liquid used per volume of air washed),
as well as a high flow rate that some or all of the aforementioned difficulties or still others can be encountered, if a distribution baffle is placed around the whole or only part of the periphery of the rotating spray and / or if non-uniform air velocities are used which pass below the inner and lower edge of the static distribution baffle in different places around the device,
so that the air to be washed does not pass through the rotating spray with the maximum desired uniformity all around or throughout the available spray wash area.
According to the invention in a gas washing embodiment of the kind described, the gas stream is introduced tangentially into the apparatus, below the washing spray and with a swirling or helical motion in a path of helical distribution delimited by a * 'asymmetric distribution baffle, the section of which decreases and which is open at its lower part so that the incoming air gradually descends and exits from below the baffle then flows more or less less evenly along the chick all around the lava chamber.)
and reverses its direction to mount
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with a swirling or helical motion through the rotating spray and follow a zigzag path to be evacuated after washing, and preferably, the direction of the swirling motion imparted to the incoming gas preferably depending on the direction in which the spray rotates to increase or decrease the force or duration of impact between the sprayed wash liquid droplets and the entrained minute particles or dirt droplets contained in the wash gas stream.
According to another feature of the invention / it is preferable to provide deflector members or spray openings at various points spaced around the distribution baffle to admit and deflect a part of the wash liquid droplets in the distribution path located in the distribution baffle for or below it to spray the interior thereof in order to remove or prevent deposits or accumulations of dirt adhering to the incoming stream of washing gas and, preferably, to form a curtain ring finger of washing liquid, essentially continuous downwards,
through which the washing gases pass before even coming into contact with the rotating spray of the washing liquid droplets.
The objects and advantages of the invention will emerge more clearly from the description given below by way of example, with reference to the accompanying drawings in le.quel., Fig.1 is a vertical section of an execution drill. of the invention; Fig.2 is a plan view of the apparatus of Fig.1; and, Fig. 3 is a horizontal section taken along the line 3-3 of Fig. 1.
In the drawings, one form of apparatus according to the invention comprises a substantially cylindrical outer shell.
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10, the lower part of which forms a reservoir 11 for the washing liquid. A fan housing 12 is mounted at the upper end of the casing 10 and this supported by a rim 13, this housing comprising an outlet duct 14 which opens into the air outlet 15. A bearing 20 is centered in the envelope.
10, it is axially spaced below the normal level 16 of the washing liquid in the reservoir 11 and is supported in a known manner in the casing 10 by internal cross members
21, in order to force a slug for the lower end of a vertical axial spraying and pumping shaft 25, the upper end of which is journalled in a bearing 26 supported by an internal cross member 27.
A shaft 30 mounted vertically in the fan housing 12, above the shaft 25 coaxially in line with the latter, serves as a drive shaft and shaft, as a journaling fan in the housing 12, for example. example at the dean of an upper bearing 31 fixed to the housing 12 and of a lower bearing 32 mounted on internal support cross members 33. The lower end of the shaft 30 is in drive engagement with the upper end. upper part of the spraying and pumping shaft 25, for example by means of a flexible coupling 34,
and the shafts 30 and 25 can be rotated for example by a motor 40 by means of pulleys 42-42 and belts 43. A fan 50 is mounted on the shaft 30 which drives it, in the shaft. housing 12, and sucks in the air washed from the casing 10, to deliver it through the outlet duct 14 and the air outlet 15. A liquid pumping rotor 55 is mounted at the lower end of the housing. the shaft 25 which drives it, and can pump water or another washing liquid from the tank 11 and discharge it upwards into a sprayer shown, by way of example, squeaks a rotating distribution cage 60 .
This sprayer 60 is also mounted on the shaft 25 which drives it, and comprises an upper plate 61 fixed to the shaft 25, from which are suspended several
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spaced bars or pallets 62 whose lower ends are engaged in a ring 63.
It emerges from the foregoing that when the shaft 25 is driven in rotation (by the motor 40 which acts through the intermediary of the transmission 41-42, and by the shaft 30), the rotor 55 pumps or forces the washing liquid from the reservoir 11 upwards into the rotating cage 60, the washing liquid being projected outwards in the form of a rotating spray of droplets (indicated at 64 in Fig. 3) in the zone of washing around the cage 60 by the moving spray bars 62 which strike the stream of washing liquid from the rotor 55.
A vertical distribution baffle 70 is also mounted in the casing 10, around the rotary distribution cage 60, spaced non-uniformly from the outer walls of the casing 10 and fixed axially in the casing 10 approximately. matively at the level of the lower part of the rotating cage 60, and it has an upper surface 71 preferably inclined inwardly. The baffle 70 is associated with an air inlet 75 of the casing 10 so as to provide and define a circular path of non-uniform section and disposed tangentially with respect to the casing 10 and to the rotating spray created by cage 10, retort shown in particular in Fig.3.
The baffle 70 arranged as described forms with the gas inlet 75 a tangential inlet and a curved distribution path for the incoming gas stream, so that the gas to be washed enters through the inlet 75 and circulates around the distribution path. surrounding the baffle 70 or in the latter and below its upper part 71, and a swirling or circumferential movement is thus communicated to the incoming air which passes from the inlet 75 around the baffle 70 to its end which is closed by a plate 72.
As the air stream circulates around the baffle 70, fractions of the swirling air escape below the lower edge 73 of the baffle 70 and
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are drawn upwardly through the rotating spray 64 produced by the rotating cage 60, as indicated by the flow arrows, the cross section of the distribution path:
radially outer baffle 70 being preferably designed to go steadily decreasing to maintain. substantially uniform distribution conditions for the gas stream flowing therein, when the amount of incoming gas passing below the lower edge 73 of the baffle 70 as the gas is flowing from the inlet 75 to the opposite end. Sée 72 of the asymmetric distribution path and which goes on decreasing formed by the baffle 70 and its upper part 71, increases more and more.
The upper part of the casing 10 above the distribution baffle 70 and the rotating cage 60 (which essentially forms a washing zone or chamber in the casing 10, in which the circulating air or gas is subjected to the action of the rotating spray 64 of washing liquid droplets) contains' several baffles 80 separated by spaces 81, in which the gas is sucked by the fan $ 0, after passing through the spray 64, upwards , the baffles 80 serving in a known manner to remove droplets or entrained moisture from the washed air, the air to be washed therefore enters the apparatus tangentially through the inlet 75,
circulates around the decreasing distribution path which is formed by the baffle 70, while some of the swirling air is reflected or passes below the lower edge 73 of the baffle 70 in substance around the periphery of it.
Under the action of the fan 50, this swirling air stream is sucked upwards. through the spray 64 of the wash liquid droplets produced by the rotating cage 60, to cause wash contact therewith, the air entrained material being wetted or absorbed or removed by the wash liquid, after which the air continues to rise between the
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baffles 80 which remove or trap moisture, and is ultimately exhausted by fan 50 into outlet 15.
In addition, as shown in the drawings, the baffle 70 is preferably provided with a number of openings! sprayers 85 arranged around the lower edge of the baffle at places where they can admit a fraction of the wash liquid spray droplets created by the cage
60 in the distribution path radially outside the baffle 70 to provide a source of washing liquid in this path.
As indicated above, an angularly inclined baffle 86 is placed near each spray inlet opening 85 to deflect the sprayed liquid which enters through the openings 85 both radially and axially into the space surrounded by the baffle 70 and, for this purpose, the openings 8 $ and the deflectors 86 are preferably inclined axially so as to form an angle with the direction of rotation or the path of the spray created by the cage 60, to obtain the deflection towards. the top and towards the outside of the spraying of washing liquid which strikes them in the distribution path delimited by the baffle 70.
In this way, droplets passing through the openings 85 in the baffle 70, and striking the inclined baffles 86 at high speed, are deflected or ricocheted in the area outside the baffle 70 up and out to serve. washing liquid to remove dirt from the air entering the distribution path formed by baffle 70 or to prevent it from settling and accumulating.
In addition, these deflected droplets also provide a preliminary humidification or washing of the particles carried by the incoming air, before the air directly passes through the rotating spray created by the cage 60, in order to increase the washing surface and / or the contact available for the treatment of the material entrained in the stream of gas to be washed.
As shown in more detail in Fig. 3, the spray openings 83 and the baffles
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their 86 are arranged or space alongou around the chicane
70 depending on the different quantities or volumes of air circulating therein at different places, the openings 85 and the deflectors 86 being closer to the inlet 75 than to the opposite end of the baffle 70 in order to '' absorb the large quantities of air and entrained material which are present under the baffle 70 or outside it near the inlet
75.
It is preferably provided between the speed and the flow rate. pumping rotor 55 correlation such that a sufficient quantity. The washing liquid is found to be discharged by the rotor 55 of the reservoir 11 into the cage 60 to maintain '= * substantially uninterrupted projection of spray droplets against the radially inner surface of the baffle 70, and through its openings d inlet 85, so that a substantially continuous curtain or film of liquid trickles down the inner walls of baffle 70, and in particular so that washing liquid trickles down from lower edge 73 of baffle 70 in an annular curtain or screen, substantially continuous of liquid (indicated by the chain lines 90),
which is further reinforced by the liquid flowing from the radially outer walls of the baffle 70 after being deflected against the latter by the baffles 86. In this way, the incoming air, passing below the lower edge 73 of the baffle 70 , must pass through this curtain or screen 90 before ascending through the spray droplets created by the cage 60, which provides an additional wash.
The curtain of washing liquid streaming downward 90 from the lower edge of the baffle 70 therefore cooperates with the abrupt change in direction of the air stream below the lower edge 73 of the baffle 70 to ensure substantially complete removal. of at least the heaviest of the entrained material, so that little or no entrained material settles to be picked up with the humidity or drops of the washing liquid on the baffles 80 provided in the par-
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upper tie of bedroom 10.
Inefficiency of the gas scrubber according to the invention, which can be attributed to the tangential arrangement of the inlet for washing gas and to the swirling movement imparted to the gas by the curved distribution path formed by the baffle 70, as well as the upward swirling flow of gas through the liquid spray, is further increased, especially to remove very small solid particles, on the order of a micron or less, if the tangential inlet 75 and baffle 70 are arranged, retort shown in Fig. 3,
to impart to the swirling movement of the intake air in a circumferential direction so that the direction in which the wash liquid droplets 64 projected outwardly by the rotating distribution cage 60 is opposed to the swirl movement. air. The spray of washing liquid 64 is therefore ejected from the rotating cage 60 substantially tangentially to the periphery of the cage.
However, the air inlet 75 is preferably oriented, as in Fig. 3 in which the distribution cage 60 rotates clockwise, so. that the swirling air introduced tangentially into the wash chamber passing below the lower edge 73 of the baffle 70 moves in the opposite direction (eg counterclockwise) to the direction of displacement of spray droplets 64. in the washing liquid spray.
Therefore, the impact force between the spray droplets and the pollutants entrained in the air to be washed is increased, which has the advantage that the increased impact force contributes to humidification, capture and removal of entrained material, and in particular increasing the efficiency of removing very small solid particles.
On the other hand, if the entrained materials which it is desired to capture or eliminate from the air in treatment, for example by causing their absorption in droplets of washing liquid, are mostly gaseous elements rather than dirty-
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solid tees, it may be preferable to orient the inlet 75 and the baffle 70 with respect to the rotation of the cage
60 in an opposite manner, so as to prolong the contact time between the spray droplets and the gaseous dirt entrained in the swirling air to increase their absorption by the droplets.
It appears from the above that the area and the shape of the baffle 70 correlate with the area of the apparatus and the air flow passing through centered 75 so that the flow below the edge 73 of the baffle 70 and all around the circumference thereof is substantially uniform or evened out by the section of the distribution path which progressively decreases radially outside the baffle 70, and in particular so that the relatively large amount of air which is lost or which passes below the edge 73 of the baffle 70, in its first quadrant adjacent to the inlet 75, does not break or does not cause abnormal circulation around the rest of the baffle 70,
while providing compensation for air loss around baffle 70 to avoid or minimize excessively high linear air velocities and / or static shocks at the end of the distribution path limited by the baffle. baffle 70, for eliminating or minimizing the non-uniform flow of air passing through the rotating spray created by cage 60 and for providing substantial spraying or washing air over the entire extent of the washing surface forced by the rotating spray.
On the subject, it may be preferable to use a baffle 70 which extends all around the inner periphery of the casing 10 and / or only around a part thereof as shown in Fig. 3, depending on the specific existing flow conditions.
Purely as an indication of the application of these considerations to the determination of the dimensions and the shape of a
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apparatus according to the invention, it can be noted that satisfactory results have been obtained with an apparatus of the type shown designed for a flow rate of the air stream to be washed of 566 m 3 per minute, if the casing 10 has a diameter of approximately 2.55 m, while a device designed for a flow rate of 112 m3 per minute may have a diameter of approximately 1.20 m.
In these devices, the height of the baffle 70 is satisfactory at about 53 cm while the transverse or radial dimension varies between an entrance width 75 of about 61 cm and a width at the opposite end 72 of. the baffle 70 of about 30 cm, that is to say that the section of the curved distribution path formed by the baffle 70 decreases approximately half from the air inlet to the opposite end of the chicane.
In these constructions, satisfactory results are also obtained by providing the baffle 70 with spray openings 85 of a width of about 11 cm, the axial extent of the inclined opening being about 12. 5 cm, and by tilting the openings 85 in the direction of the incoming air, at an angle of about 45 to the lower edge 73 of the baffle 70.
The baffles 86 satisfactorily exhibit an axial extent substantially equivalent to that of the openings 85 (the baffles 86 preferably being simply stamped to force the openings 85), and may extend outside the baffle. 70 over a distance of about 9 cm and be inclined with respect to the surface of the baffle 70 of about 450. Of course the above dimensions and shapes are given only by way of example for a particular construction. of the apparatus according to the invention with which satisfactory results have been obtained, but these dimensions vary according to the various factors enumerated above.
With particular regard to the embodiment described, recent comparative tests (using the standard pigment A8P 100 as the deliberately entrained test dust
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in the air to be washed), have shown that the efficiency of these washing devices is notably increased thanks to a baffle arranged asymmetrically horned, for example the baffle 70., the section of which decreases to form a distribution path for the air that enters tangentially, and this construction significantly improves the uniformity of air treatment in the rotating spray zone,
and equalizes the flow of air around the baffle and the passage or loss of air from the flowing stream below the lower edge 73 of the baffle, with better overall results. In addition, similar tests using the entrainment of predetermined amounts of test pigment in air and coaparative measurements of the amount of pigment remaining in the treated air exiting the air outlet. also showed that the spray openings.
8 $ and the baffles 86 associated with these apertures increase the efficiency or perfection of the washing treatment depending on the apparatus, and in addition, eliminate or minimize unwanted deposits or accumulations of solid material on the radially outer surfaces. of the baffle 70 or on the lower surface of the baffle cover 71, ensuring a determined and spaced admission and deflection of a portion of the spray droplets in the distribution path formed by the baffle 70.
Observations made on this occasion have also shown that the shape of the baffle 70 and its asymmetrical section which decreases according to the invention, exert an additional equalizing action or a beneficial effect on the uniformity of the air flow at different places around the outskirts. spray area of the apparatus, by slowing the linear velocity of the air leaving baffle 70 to rise through the rotating spray, as well as by leveling or making more uniform over the entire section of the chamber ,
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washing the quantities of air passing through it.
The invention therefore provides a more efficient gas scrubber and in which the washing or impacting force between the droplets of washing liquid and the materials entrained in the stream of washing gas is effectively increased as. desired, and is improved to increase the efficiency of washing or removal depending on the surface area of the apparatus, the desired flow rate of the volume of gas, the power required to move to the floor. both the washing gas and the washing liquid spray, and the amount of material entrained in the washing gas stream.
Likewise, the use of an asymmetric distribution baffle increases the uniformity of the distribution of the air introduced into the rotating spray, despite the swirling movement of the air to ensure a more uniform distribution over the entire surface. useful for spraying, while also providing a self-cleaning device for removing or preventing dirt deposits on the inlet or distribution baffle, and for carrying out additional pretreatment of the gas stream to be washed in the distribution path enclosed by the baffle and, as the air passes below the lower edges of the baffle, to ensure increased and preliminary removal of at least coarse dirt,
before the final washing of the air which rises through the rotating spray of droplets of washing liquid. Further, these increases in efficiency and advantages as well as ease of operation are obtained substantially without undesirable complications, and without increasing the bulk of the gas scrubber, as well as without producing undesirable resistance to gas. Flow of the gas stream to be washed, or without requiring additional motive force to draw the desired volume of gas into the apparatus, at the desired rate.
Of course, the invention is not limited to the shapes and details of execution given by way of example to which
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changes and modifications can be made without departing from its scope.
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