DK141671B - Gasfordelingsanordning til tilforsel af en behandlingsgas til et forstøvningskammer. - Google Patents

Description

(S* PD FflEMUESGEUEfHIMFT 141671 DANMARK »'> int.ci.3 f 26 b 17/10 §(21) AnMøning nr. 5640/78 (22) Indleveret den 17· auS· 1978 (23) Løbedaø 17. aug. 1978

(44) Antegningen fremlagt og Q

freffllaggetteætoiftet ofltntliggiort den 19· *9°U

DIREKTORATET FOR

PATENT-OG VAREMÆRKEVÆSENET (30) Woritet beger« fra den (71) a/s NIRO ATOMIZER, GI ads axe vej JO5, 2860 Søborg, DK.

(72) Opfinder: Finn Hil ding Lars son, Murs keen 4, II, 2630 Tåstrup, DK:

Christian Schwartzbach,~Brydegårdsvej 8, 2760 Måløv, DK.

(74) Fuldmeegtig und« tagene behandling:

Internationalt Patent-Bureau. ____ (64) Gasfordelingsanordning til tilførsel af en behandlings gas til et for» støvningskammer.

Opfindelsen angår en gasfordelingsanordning til tilførsel af en behandlingsgas til en forstøvningszone omkring en centralt i et. forstøvningskammer anbragt forstøvningsanordning, hvor behandlingsgassen fra en vandret spiralformet tilførselskanal føres gennem en ringformet, om kammerets akse rotationssymmetrisk mundingsspalte ind i mellemrummet mellem to koniske ledevægge omkring og over forstøvningsanordningen, idet der i nævnte mundingsspalte findes ledeskovle til at bibringe gasstrømmen en retningsændring fra hovedsageligt ren tangential strømning i den spiralformede kanal til en roterende strømning med mindre tangential hastighedskomposant i mellemrummet mellem de koniske ledevægge.

Ved forstøvningskamre skal her forstås behandlingskamre for forskellige processer som f.eks. tørring, køling og absorption, hvor 2 141671 en væske, som. kan være et rent stof, en opløsning eller suspension, forstøves ved hjælp af en centralt i det sædvanligvis hovedsageligt cylindriske kammer anbragt forstøvningsanordning, der f.eks. kan være et roterende forstøverhjul.

Det forstøvede materiale forlader forstøvningsanordningen i hovedsageligt vandrette radiære retninger ud i en forstøvningszone.

Ved de omhandlede processer tilføres som oftest en eller anden form for behandlingsgas til denne forstøvningszone med henblik på opnåelse af et tilsigtet resultat. Eksempelvis kan der ved tørringsprocesse. tilføres en opvarmet tørregas, der f.eks. kan være atmosfærisk luft eller en inaktiv luftart. Ved andre processer kan der tilføres gasser, som udfører andre fysiske eller kemiske reaktioner med den forstøvede væske.

Til opnåelse af en rotationssymmetrisk så vidt muligt ensartet fordeling af den tilførte behandlingsgas omkring forstøvningsanordningen benyttes oftest en fordelingsanordning af den ovennævnte art, hvor gassen fra den vandrette spiralformede tilførselskanal, der ligger højere end forstøvningsanordningen , føres gennem den nævnte mundingsspalte ind i den af mellemrummet mellem de koniske ledevægge dannede koniske kanal, hvis ringformede munding ligger i et vandret plan umiddelbart over forstøvningszonen.

Ved de hidtil kendte konstruktioner har der til opnåelse af ensartethed i gasfordelingen rundt langs mundingsspaltens indvendige åbning mod den koniske kanal været benyttet et forholdsvis højt ar-bejdstryk i den spiralformede kanal i forbindelse med et i mundingsspalten anbragt pladegitter f.eks. i form af en perforeret plade, der har bevirket et forholdsvis højt trykfald. Idet sådanne gitterplader ikke i sig selv udøver nogen væsentlig retningsdirigerende virkning på gassen har den til den koniske kanal tilførte gasmængde herefter kunnet bibringes en ønsket strømningsretning med nedadgående roterende bevægelse ved hjælp af i den koniske kanal anbragte ledeskovle. Ligeledes er det kendt at opdele den koniske kanal i to koniske ledekanaler til frembringelse af to gasstrømninger, der passerer forstøvningszonen med forskellige retninger, f.eks. en indre overvejende aksialt nedadgående ringstrøm og en ydre i spiralform nedadgående gasstrøm med forholdsvis stor rotationskomposant.

Fra beskrivelsen til DDR-patent nr. 80661 er det kendt at føre luft fra en spiralformet tilførselskanal til en hertil sluttet konisk ledekanal ved hjælp af krumme indstillelige ledespjæld, der er anbragt i den ringformede mundingsspalte mellem spiralkanalen og den 3 U1671 koniske kanal, men med en så stor indbyrdes vinkelafstand, at luftfordelingen har været forholdsvis tilfældig, og at der ikke er opnået nogen entydig retningsdirigering af den tilførte luft ind i en nedadgående strømning med en vis rotation i den koniske ledekanal.

Ved opfindelsen tilsigtes det at frembringe en gasfordelingsanordning,med hvilken en optimal rotationssymmetrisk ensartet fordeling af den i spiralkanalen tilførte behandlingsgas ved mundingsspaltens indvendige åbning mod den koniske ledekanal opnås med et væsentligt mindre trykfald over mundingsspalten, og hvormed der yderligere allerede på dette sted opnås en entydig retningsdirigering af luftstrømmen ind i en nedadgående spiralbane med en forholdsvis lav rotationskomposant i den koniske ledekanal.

Med henblik herpå er gasfordelingsanordningen ifølge opfindelsen ejendommelig ved, at ledeskovlene er anbragt i mundingsspalten med ringe indbyrdes vinkelafstand og omfatter to på hinanden følgende sæt faste ledeskovle, hvoraf skovlene i det ene, ved mundingsspaltens udvendige åbning mod den spiralformede kanal liggende skovlsæt er udformet til at afbøje gasstrømmen til en strømningsretning, for hvilken den radiale hastighedskomposant væsentligt overstiger den tangentiale hastighedskomposant, medens hver skovl i det andet, ved mundingsspaltens indvendige åbning mod mellemrummet mellem de koniske ledevægge liggende skovlsæt rager ind i mellemrummet mellem de inderste dele af naboskovle i det første skovlsæt og forløber i det væsentlige parallelt med tangentialplanerne til disse skovle ved deres inderste kanter.

Gennem anvendelsen af to på denne måde udformede og anbragte ledeskovlsæt med tætliggende ledeskovle opnås en sådan udjævning af hastighedsfordelingen i mellemrummet mellem hvert naboskovlpar i det ene, retningsforandrende skovlsæt, at der langs hele mundingsspaltens indvendige åbning mod den koniske ledekanal opnås en ensartet luftfordeling i alt væsentligt uden observerbare hastighedsvariationer. Hertil kommer, at skovlene i det andet mod den koniske kanal liggende skovlsæt udøver en sådan retnin9^lirigerende virkning på de gennem det første skovlsæt passerende gasstrømme, at der på ethvert sted ved mundingsspaltens indvendige åbning mod den koniske ledekanal opnås en veldefineret strømningsretning under en forholdsvis lav vinkel med et radialplan i gasfordelingsanordningen, således at den samlede luftmængde føres ind i den koniske ledekanal som en spiralstrøm- 141671 4 ning med en kraftig radial og dermed nedadgående hastighedskomposant og en forholdsvis svagere rotationskomposant.

Denne gasstrøm kan herefter ved hjælp af ledeskovle i den koniske kanal bibringes en yderligere retningsændring evt. efter at være opdelt i to delstrømme. Den udpræget ensartede fordeling langs mundingsspaltens indvendige side af de gastrøniié,der træder ind i den koniske kanal med hensyn til både strømningsretning og hastighed letter indstillingen og justeringen af efterfølgende ledeskovle og dermed opnåelsen af en rotationssymmetrisk ensartet gastilførsel i forstøvningszonen, hvorved det forstøvede materiale udsættes for en væsentligt mere ensartet påvirkning fra behandlingsgassen end ved de hidtil kendte luftfordelingsanordninger.

Anvendelsen af faste ledeskovle medfører, at ledeskovlene selv kan danne afstandsstykker, således at separate afstivnings- eller understøtningsorganer i mundingsspalten kan undværes.

Opfindelsen forklares i det følgende nærmere under henvisning til den skematiske tegning, hvor fig. 1 viser et forenklet lodret snit gennem en udførelsesform for gasfordelingsanordningen ifølge opfindelsen, fig. 2 et vandret snit efter linien II-II i fig. 1, og fig. 3 et perspektivbillede til illustration af ledeskovlene ved den i fig. 1 og 2 viste udførelsesform.

I fig. 1 og 2 er ved 1 vist en roterende forstøvningsanordning, f.eks. et forstøverhjul, som forudsættes anbragt centralt i den øverste del af et forstøvningskammer, i hvilket kun undersiden af kammereis loft er antydet ved 2. ·

Forstøvningsanordningen 1 befinder sig ved bunden af et konisk skørt 3,der omslutter den nederste del af ikke viste drivorganer for forstøvningsanordningen, og gennem hvilket den væske, der skal forstøves, tilføres i form af et rent stof, en opløsning eller en suspension på ikke nærmere vist måde.

Til kammerets forstøvningszone, der befinder sig radiært omkring forstøvningsanordningen 1, skal ved hjælp af en gasfordelingsanordning ifølge opfindelsen føres en behandlingsgas tilpasset den proces som f.eks.tørring, køling eller absorption, som det tilførte materiale efter forstøvning ved hjælp af forstøvningsanordningen 1 skal udsættes for. Ved en tørreproces kan behandlingsgassen f.eks. bestå af opvarmet atmosfærisk luft.

I mange tilfælde bringes behandlingsgassen til at passere gennem forstøvningskammeret i to adskilte strømme, nemlig en indre 5 141671 strøm, som ovenfra tilføres forstøvningszonen med en kraftigt nedad-rettet bevægelse som vist ved pile 4 og 5, og en ydre strøa, der føres gennem kammeret i større afstand fra forstøvningsanordningen 1 , som vist ved pile 6 og 7, og med en kraftig rotationskomposant.

Behandlingsgassen tilføres fra en ikke-vist blæséindretning gennem en over forstøvningskammerets loft 2 anbragt, spiralformet tilførselskanal 8, der gennem en rundtgående ringformet mundingsspalte 9 står i forbindelse med en konisk ledekanal 10. Denne ledekanal 10 er til den ene side begrænset af en indre konisk ledevæg 11, som forneden er sluttet til skørtet 3, og i det illustrerede eksempel, hvor der skal frembringes to adskilte, strømme af behandlingsgas, er kanalen 10 ved hjælp af to ydre koniske ledevægge 12a og 12b, som ligger i forskellige afstande fra ledevæggen H og kun overlapper hinanden på et kort stykke ved undersiden af kammerloftet 2, opdelt i en ydre kanal 10a, der udmunder ved undersiden af kammerloftet 2, til frembringelse af den førnævnte ydre strøm af behandlingsgas, og en indre kanal 10b, der kun tilføres en del af den gennem kanalen 10a passerede gasmængde og udmunder et stykke under undersiden af kammerloftet 2 til frembringelse af den førnævnte indre strøm af behandlingsgas.

For hver af de to strørane a£ behandlingsgas fastlægges strøraningsretnin-gen ved hjælp af ledeskovle scm vist ved 14a og 14b i kanalerne 10a dg 10b.

Til opnåelse af en optimal, rotationssymmetrisk ensartet fordeling af den behandlingsgas, der fra den spiralformede tilførselskanal 8 føres ind i den koniske ledekanai 10, er der i overensstemmelse med opfindelsen i mundingsspalten 9 anbragt to på hinanden følgende sæt af faste ledeskovle henholdsvis 15 og 16, hvoraf skovlene i det ene ved mundingsspalten 9's åbning mod den spiralformede kanal 8 liggende skovlsæt er udformet til at afbøje gasstrømmen fra den ved en pil 17 viste rent tangentiale strømning i kanalen 8 til en ved pile 18 vist strømningsretning,for hvilken den radiale hastighedskomposant ind mod gasfordelingsanordningens akse væsentligt overstiger den tangentiale hastighedskomposant, medens hver af skovlene 16 i det andet skovlsæt ved mundingspalten 9's indvendige åbning mod den koniske ledekanal 10 rager ind i mellemrummet mellem de inderste del« af naboskovle 15 i det første skovlsæt og forløber i det væsentlige parallelt med tangentialplaner til disse skovle ved deres inderste kanter, dvs. parallelt med den ret- 6 141671 ning, hvortil gasstrømmen afbøjes af disse naboskovle.

I den på tegningen viste udførelse har hver skovl 15 en af to i det væsentlige plane dele 15a og 15b sammensat bukket form, men disse skovle kan også have en mere jævnt krum tværsnitsform, som kan tilvejebringe den ønskede afbøjning af gasstrømmene i kanalen 8. Skovlene 16 er vist som plane ledeskovle, men skal blot forløbe i det væsentlige parallelt med skovldelene 15b, således at de stabiliserer gasstrømmene til de retninger, hvortil de er afbøjet af skovlene 15.

Størrelsen af afbøjningsvinklen kan variere noget efter behandlingsgassens art og tilførselshastighed og under hensyn til det ønskede forløb af de endelige gasstrømme gennem forstøvningszonen.

For mange anvendelser vil det være passende med en så kraftig afbøjning, at gasstrømmene forlader skovlene 16 under en vinkel på f.eks. 15° med aksialplaner i mundingsspalten, idet der herved opnås en gastilførsel med en passende lav, men veldefineret rotation ved den øverste ende af den koniske ledekanal 10.

Den nærmere udformning af skovlene 15 og 16 kan f.eks. være som vist i perspektivbilledet i fig. 3. For opnåelsen af den tilsigtede gasfordelende og retningsdirigerende virkning er det væsentligt, at skovlene 15 og 16 i de to skovlsæt ligger med ringe indbyrdes vinkelafstand i mundingsspalten 9, fortrinsvis således at afstanden mellem naboskovle er mindre end mundingsspalten 9's radiale udstrækning mellem kanalen 8’s indvendige åbning og tilgangsåbningen for den koniske ledekanal 10.

Skovlene kan fremstilles ved simpel udstansning og bukning eller bøjning af skovlemner af et plademateriale f.eks. stål, som er bestandigt over for eventuelle korroderende påvirkninger fra behandlingsgassen.