DK157289B - Fremgangsmaade og apparat til bortsugning af forurenet luft - Google Patents

Description

DK 157289 B

Opfindelsen omhandler en fremgangsmâde og et apparat til bortsugning af forurenet luft.

Apparater til dette formai har et bredt anvendel-sesomrâde. De kan eksempelvis anvendes i private 5 k0kkener, feltkokkener og industrielle kokkener, i laboratorier, ved forskellige industrielle anven-delser, sâsom bortsugning af uren luft fra sprojte-kabiner og fra omegnen af arbejdsbænke, hvor der af-gives skadelige stoffer, i anlæg til transport og 10 hândtering af stovrige varer, i forbindelse med me-' talbade, som afgiver skadelige dampe, og inden for procesindustrien osv.

De kendte apparater omfatter normalt en hætte til en effektiv opfangning af den forurenede luft. Normalt 15 transporteras luften fra bortsugningsa’pparat: igennem et system af kanaier ved hjælp af en ventilator.

Hvis luftforureningerne optræder som partikler eller aerosoler, er det 0nskeligt og i mange tilfælde nod-vendigt at filtrere luften efter bortsugningen for at 20 forhindre en tilstopning af kanalsystemet og for at forhindre de forurenende stoffer i at blive udledt til atmosfæren.

I sâdanne apparater aftager den hastighed, hvormed luften opfanges', omvendt proportionalt med kvadratet 25 af afstanden til bortsugningsâbningen. I en af stand pâ en diameter fra en cirkulær bortsugningsàbning vil luftens hastighed i aksial retning vœre faldet til ca. 5% af luftens hastighed ved bortsugningsâbningen.

I tilfælde af processer, som bevirker en forurening 30 af den omgivende luft, og som samtidigt afgiver varme, kan apparaterne omfatte overliggende hætter, der er anbragt over forureningskilden, hvorved den 2

DK 157289 B

termiske l0ftekraft af luften anvendes til at lette dermes udtrækning. Da den omgivende luft er blandet med den opad kommende forurenede luft, vil tværsnits-arealet af luftstr0mmen vokse med en voksende afstand 5 fra forureningskilden.

Ifalge en i denne forbindelse ofte anvendt empirisk formel skal udhængningen af hætten over forureningskilden svare til ca. 1/3 af afstanden fra kilden.

Kendte apparater med overliggende hætter kræver derfor 10 megen plads.

Et andet alvorligt problem i forbindelse med over liggende hætter bestâr i, at den forurenede luft ofte passerer indândingszonen for en person i naerheden af forureningskilden, f0r luften nâr bortsugningsâbningen.

15 U.S.A.-patentskrift nr. 3 221 635 (Hill) beskriver et bortsugningsapparat til fjernelse af forurenet luft, hvor den urene luft trækkes tangentielt ind i en cy-linder igennem en indlobsspalte. I det indre af cy-linderen bringes luftstrommen til at rotere, og .

20 ved pâf0ring af et undertryk tildeles den en aksialt rettet bevægelse og f0res bort ved cylinderens ender.

Den effektive brug af dette apparat med overliggende hætte er baseret pâ, at man udnytter den opvarmede lufts termiske loftekraft, d.v.s., at apparatet eksempelvis 25 ikke kan anvendes til bortsugniiig af forurenedè gasser fra en sprojtekabine eller lignende, hvor der ikke op-træder opstigende luftstramme.

Svensk fremlaeggelsesskrift nr. 409 178 (Flood) beskriver et apparat til udsugning af forurenet 30 luft med en kappe, der styrer en luftstr0m og frem-bringer en langsomt roterende hvirvelstrom omkring en akselliniev pâ hvilken der findes et antal luft-udlobsâbninger. De foreslâede kapper tilsigter 3

DK 157289 B

ikke dannelsen af en periferisk hvirvelbevægelse, sa at dette apparat ikke kan frembringe nogen cyklonvirkning/ der kræver en roterende luftstrom med stor hastighed.

Der kan ikke aflejres forureningspartikler pâ kappens 5 inderside, og den forurenede luft kan heller ikke fil- treres pâ tilfredsstillende mâde.

Opfindelsen har til formâl at tilvejebringe en fremgangs-mâde og et apparat til bortsugning af forurenet luft, som reducerer eller eliminerer ulemperne ved de kendte 10 fremgangsniâder og apparater.

Dette opnâs ifolge opfindelsen for en fremgangsmâde af den indledningsvis angivne art, der er ejendommelig ved det i krav l's kendetegnende del angivne arbejdstrin.

Ved en sâdan fremgangsmâde bringes den indforte forure-15 nede luftstrom til at rotere med en stor hastighed inden i cylinderen.

Fremgangsmâden ifolge opfindelsen virker lige effektivt, om den indf0rte forurenede luft er opvarmet eller ej.

Endvidere kan cylinderen og luftudblæsningsâbningerne 20 anbringes pâ det onskede sted, afhængigt af omstændig-hederne. Udstodningsluften kan sâledes bevæge sig enten i lodret eller vandret retning eller i en vilkârlig on-sket retning i forhold til vandret eller lodret plan.

Den frembragte cykloneffekt kan som angivet i krav 2 be-25 nyttes til at adskille forureningspartikler fra luft-strommen og til at aflejre disse partikler pâ cylinde-rens inderflader.

Cylinderen kan forsynes med et filter af den i krav 3 angivne art. Efter passagen igennem filteret vil luftstrom-30 men i mange tilfælde hâve mistet en stor del af sin rote- 4

DK 157289B

rende bevægelseskomposant, d.v.s., at luftstr0mmen vil bevæge sig i det væsentlige i aksial retning ef-ter passagen igennem filteret. Et cylindrisk filter frembyder en væsentlig st0rre filteroverflade end et 5 plant filter, som er den normale form af filtre til luftekstraktorer af den nævnte type.

En særlig fordel ved et filterarrangement af den nævnte type er den, at den fornævnte cykloneffekt bevirker en aflejring af partikler af smoreolie, 10 fedt og lignende pâ inderfladerne af cylinderen, sâ at disse partikler ikke tilstopper eller foru-rener filteret og derved forlænger brugstiden af filteret, f0r det skal udskiftes og renses. End-videre kan filteret om onsket omfatte aktivt kul 15 til absorbering af ubehagelige og/eller skadelige gasser i den luftstrom, der er blevet renset for fedtpartikler og lignende. Disse partikler af fedt eller smoreolie kunne ellers tilstoppe kulfilteret og hurtigt gore dette ineffektivt.

20 Udlobsâbningen fra cylinderen kan anbringes i cen- tret af eksempelvis den ene-af cylinderens endevægge.

Som résultat af den roterende bevægelse af luften inden i cylinderen opnâs der en jævn sugehastighed i sugespalten, selv om cylinderen er forholdsvis 25 lang. I tilfælde af lokaler med arbejdsbænke, store kokkener og lignende anbringes cylinderen i vandret stilling, hensigtsmæssigt op imod en væg og ca. i hovedhojde over det pâgældende arbejdssted. I dette tilfælde anbringes sugespalten fortrinsvis op imod 30 · væggen, sâ at den forurenede luft bringes til at be væge sig i retning bort fra indândingszonen af den pâgældende operator.

Nâr cylinderen er anbragt vandret med indl0bsspalten 5

DK 157289 B

op imod en væg, eller op imod en lodret forlængelse af cylinderens væg tangentialt til cylinderen, sorti an-givet i krav 4, er blæseâbningerne anbragt op imod den nævnte væg eller vægforlængelse. Udstodsluften 5 blæses da fortrinsvis langs væggen eller den forlæn- gede del af cylindervæggen, hvilket tilvejebringer en god stabilitet og en gunstig stromretning af den medforte forurenede luft.

For at reducere indf0ringen af tilstedeværende luft 10 pâ siderne af cylinderen ind i denne af udsteds-luften og for at forhindre opstâelsen af uonskede skadelige luftstr0mme i det nævnte lokale er cylinderen hensigtsmæssigt forsynet med sidevægge.

Forsog har vist, at disse vægge skal være sâledes 15 udformet, at for en vandret anbragt cylinder skal modstromskanten af væggene strække sig skrât opad fra blæseâbningerne til det modstâende periferiske parti af cylinderen ved væggen af ejektoren.

For at opnâ den bedste rensningseffekt kan, som angi-20 vet i krav 5, bredden af indlebsspalten hensigtsmæssigt indstilles afhængigt af undertrykket i cylinderen.

Det er ofte tilstrækkeligt at justere spaltebredden ved indstilling og udligning svarende til det fore-liggende lokale. Det foretrækkes imidlertid, at spalte-25 indstillingsorganet kan aktiveres fra ydersiden af cylinderen, sâ at spaltebredden kan justeres hurtigt eller fint, nâr det kræves af omstændighederne.

Som angivet i krav 6 kan en tangentialt rettet væske-strom indsprojtes i spalten til bortskylning af for-30 ureningspartikler, der klæber til indervæggen af cylinderen. Den forurenede væske bortfores derefter igennem et afdræningsorgan i cylinderen. Nâr cylinderen skal anbringes vandret, kan et drænror hensigtsmæssigt anbringes ved bunden af cylinderen.

6

DK 157289 B

Selv om rensevæsken kan tilf0res kontinuerligt til cylinderen, foretrækkes det, at tilgangen af væske sker intermitterende. Sâledes kan eksempelvis en cylinderrensningsoperation startes automatisk, nâr 5 cylinderen udkobles, d.v.s. ved. afslutningen af en arbejdsdag.

Alternativt kan urenheder fjernes fra cylinderen eksempelvis igennem en drænâbning tilvejebragt i en spærreventil og anbragt i den ene endevæg af cylin-10 deren.

En yderligere fordel er den, at et i apparatet anbragt filter kan spules fra den ene side, uden at det er nod-vendigt at fjerne filteret fra cylinderen. Dette letter i h0j grad filterets rensning, soin ellers er særlig van-15 skelig eksempelvis i store k0kkener, restauranter og lignende.

Nâr blæseâbningerne er udformet som ejektorspalter, kan luften udblæst fra sâdanne spalter opnâ en for-plantningsvinkel pâ ca. 15° fra væggen eller cylin-20 dervægforlængelsen. Det er derfor vigtigt, at im- pulsen af den pâtrykte udstedsluft, afstanden imel-lem ejektoren og indlobsspalten og diameteren af sugecylinderen far de optimale værdier.

Det har vist sig, at diameteren af cylinderen skal 25 svare til eller overstige halvdelen af afstanden imellem udstedsspalterne og indsugningsspalterne.

Storrelsen af udstodsstrammen afhænger af den-has-tighed, hvormed luften udblæses, og.af afstanden til indsugnings spalten.

30 Opfindelsen omhandler ogsâ et apparat til udovelse af fremgangsmâden og af den i krav 7's indledning angivne 7

DK 157289 B

art, soin er ejendommeligt ved den i den kendetegnende del af krav 7 angivne konstruktion og ved de i krav 8-12 nærmere angivne og ovenfor omtalte konstruktions-detaljer.

5 Opfindelsen forklares nærmere nedenfor i forbindelse med tegningen, hvor: fig. 1-4 viser en principiel udforelsesform for et luftudsugningsapparat ifolge opfindelsen, hvor fig. 1 viser apparatet set forfra, fig. 2 er et snit fra si-10 den med fjernede sidevægge, og fig. 3 og 4 er perspek-tiviske afbildninger af apparatet med pâhæftede sidevægge set i forskellige retninger, fig. 5-7 viser en ændret udforelsesform, soin blandt andet er forsynet med et cylindrisk filter, hvor fig. 5 15 er en perspektivisk afbildning af apparatet med den ene sidevæg fjernet, fig. 6 er et snit igennem apparatet set forfra, og fig. 7 er et snit igennem apparatet, set fra siden, og fi'g. 8-11 er perspektiviske afbildninger af et antal 20 forskellige anvendelsesomrâder for et luftudsugningsapparat ifolge opfindelsen.

Apparatet 1 omfatter en hul cylinder med en væg 2a, der overgâr i en tagentialt rettet cylindervægforlæn-gelse 2b. Imellem den indvendige ende af cylinder-25 væggen 2a og forlængelsen 2b ligger der en indlobs-spalte 3, igennem hvilken der trækkes luft tangen-tialt ind i cylinderen.

Op imod enden af cylindervægforlængelsen 2b er der en lufttilgangskanal 7 med udad rettede blæseâb-30 ninger 8, igennem hvilke der blæses stromme af luft 8

DK 157289 B

imod spalten 3, hvilke luftstr0mme medf0rer forurenet luft.

Som vist pâ fig. 3 og 4 har apparatet sidevægge 4 og 5, af hvilke væggen4har en aksialt rettet udl0bsâbning 6, 5 der i praksis er passende forbundet med en udl0bskanal.

Nâr der strommer forurenet luft ind i apparatet, tildeles denne luft en roterende bevægelse, og den herved frembragte cykloneffekt benyttes til at ad-skille forureningspartikler fra luftstrommen, hvilke 10 partikler aflejres pâ indersiden af cylinderen. Der- efter afgâr den indlobende luftstrom i en aksial retning igennem udlobskanalen 6.

Bredden af indl0bsspalten 3 kan indstilles ved hjælp af skruer 2c, som er tilgængelige fra ydersiden af 15 cylindervæggen 2a.

Et organ 2d er \ndrettet til at sprojte eller ind-sprojte en strom af væske tangentialt ind i spalten 3. Organet 2d kan være udformet som et væsketil-gangsror med et antal tangentialt rettede dyser an-20 bragt i spalten 3. Ved bunden af cylinderen er der anbragt et drænror 2e til bortledning af forurenet væske.

Fig. 5-7 viser en ændret udforelsesform for apparatet, hvor luftstromningsmonsteret er vist pâ de for-25 skellige figurer ved hjælp af pile, idet pilene P-j^ viser de fra lufttilgangskanalen 7 udblæste luft-stromme, de tyndere pile P2 viser den medforte for-urenede luft, og pilene inden i cylinderen viser den totale roterende luftstr0m i cylinderen.

9

DK 157289 B

I denne udf0relsesform er der tilvejebragt et cy-lindrisk filter 11, som er anbragt inden i cylinde-ren og er indrettet sâledes, at det gradvis gennem-str0mmes af den roterende luftstram, nâr denne har 5 mistet starstedelen af sin rotationsenergl, hvorved forureningspartiklerne aflejres pâ filteret. Derefter passerer den rensede luftstram aksialt til udlabska-nalen 6a igennem âbningen 6. Filteret 11 fastholdes af i cylinderen anbragte holdeorganer 10. Den âbningen 6 10 modsat beliggende ende af cylinderen er lukket af et aftageligt dæksel 12, der let kan fjernes til rens-ning af det i cylinderen lejrede filter 11.

Filteret 11 kan passende omfatte aktivt kul. Da par-tikler af fedt eller smoreolie i den forurenede luft 15 som falge af cykloneffekten aflejres pâ indersiden af cylindervæggen, vil sâdanne partikler ikke tilstoppe eller tilsnavse filteret og derfor efterlade dette i en tilstand, i hvilken det er fuldt egnet til at ren-se den medforte forurenede luft for tilstedeværende 20 gasser i denne.

I denne udforelsesform kan der ogsâ indfores rense-væske i cylinderen igennem sugespalten 3 til rensning af det indre af cylinderen. De af væsken optagne forureningsstoffer kan udskylles igennem et drænror 15, 25 som er forsynet med en spærreventil 16, i den endevæg af cylinderen, som rummer udlobsâbningen 6.

I den viste udforelsesform omfatter tilgangskanalen 7 for udstodsluft et bojet parti af cylindervægforlæn-gelsen 2b. Udstodsluft tilfores fra en ikke vist ven-30 tilator. Blæseâbningerne 8 omfatter âbninger belig gende i en væg af kanalen 7. Âbningerne 8 kan om on-sket sammenfattes indbyrdes til dannelse af en ikke vist spalte. Det forstâs, at udstedsluft kan tilfores og udblæses pâ anden mâde end som vist pâ fig. 5-7.

10

DK 157289 B

Fors0g har vist, at diameteren af cylinderen skal overstige halvdelen af afstanden imellem âbningerne 8 og indlobsspalten 3, og at sideveeggene skal være ud-formet som sidevæggen 4 pâ fig. 5 og 7.

5 Fig. 8 viser en anvendelsesform for apparatet if0lge opfindelsen i forbindelse med et arbejdsbord 20, hvis aktiviteter kan resultere i en forurening af omgivel-serne, sâsom ved svejsning, lodning, rensning af st0V-fyldte genstande og lignende arbejdsoperationer. Appa-10 ratet 1 er i dette tilfælde anbragt vandret ved den ene ende af arbejdsbordet 20, medens den overste over-flade af selve bordet danner en grænsevæg, som bidrager til at lede forurenet luft ind i indl0bsspalten 3.

Ved den anden ende af bordet 20 er der anbragt en 15 tilgangskanal 7 med âbninger indrettet til imod spal-ten at blæse stremme af luft, som medforer forurenet luft ved det centrale parti af bordet.

Fig. 9 viser den praktiske anvendelse af apparatet pâ fig. 1-4 i et stort kokken, hvor den aktuelle længde 20 af apparatet 1 svarer til den af et antal hosliggende kogeapparater 21 dækkende strækning. Denne udforelses-form eksemplificerer anvendelsen af apparatet over en forureningskilde med en opvarmet overflade, i hvilket tilfælde den termiske l0ftekraft af den forurende luft 25 kan udnyttes, sâ at blæseâbningerne for udstodsluften normalt kan være mindre end i andre tilfælde.

Fig. 10 viser en lodret anbringelse af et luftudsugnings-apparat med en tilsvarende tilgangskanal til udblæsning af medfort luft. Indretningen kan ogsâ anvendes i mange 30 andre forbindelser, sâsom den pâ fig. 10 viste avisbane 22, fra hvilken man 0nsker at fjerne det under en tryk-ningsoperation pâforte overskud af oplosningsmiddel.

11

DK 157289 B

Et lignende lodret arrangement kan eksempelvis anven-des til lodret transport af forskellige arter af stov-fyldte eller partikelladede stoffer.

Det nederste parti 2c af apparatet 1 er udformet ko-5 nisk og har til opgave at opsamle de under rotation af luftstrammen udspredte forureningspartikler. Pro-cessen kan sâledes betragtes som svarende til en cy-klonseparationsproces. Den rensede luftstr0m udlades opad igennem den tilsluttede kanal 6a.

10 Fig. 11 viser anvendelsen af et appatet 1 ved en arbejds-plads med en bordoverflade 23, der eksempelvis kan om-fatte underfladen af et regfang eller lignende. Op imod apparatets sidevæg 5 er der et ventilatorhus 24 med en ventilator for tilforsel af luft til et tilgangsror 7 15 med opad rettede blæseâbninger 8. Et lysrar 25 kan mon-teres op imod apparatet til effektiv belysning af ar-bejdsarealet uden risiko for tilsnavsning af r0ret i noget væsentligt omfang af den forurende luft. Den ind-f0rte friske luft, angivet ved pilene passerer for-20 bi r0ret 25 og bidrager i denne henseende til at forhin-dre en tilsnavsning af roret i nogen væsentlig grad.

Af de beskrevne eksempler forstas det, at opfindelsen kan anvendes pâ mange forskellige mâder og skabe en særlig effektiv sugning uanset, at selve apparatet har 25 en simpel udformning og smâ dimensioner. Selv om luft-str0mmen udlades aksialt fra den ene ende af apparatet i aile de viste udf0relsesformer, forstâs det, at det i visse tilfælde, især for forholdsvis lange apparater, kan være hensigtsmæssigt at forsyne begge enderne af ap-30 paratet og/eller mellemliggende partier af dette med ud-l0bsâbninger 6 forbundet med et eller flere udl0bsr0r 6a.

Den omstændighed, at apparatet har en given aksial længde, muliggor en fjernelse af forurenet luft ved bortsugning

Claims (11)

1. Fremgangsmâde til bortsugning af forurenet luft, hvor luften trækkes igemem en indlobsspalte (3) tangentialt ind i en cylinder (2a) sâledes, at der i det indre af cylinderen dannes en roterende luft-15 strom, som ved pâforing af et undertryk tildeles en aksiaît rettet bevægelse og udledes fra cylinderen, kendetegnet ved, at der blæses udstods-luft imod indlobsspalten (3) sâledes, at der medfores forurenet luft, og at luften blandes med den rote-20 rende luftstrom i cylinderen.

2. Fremgangsmâde ifolge krav 1, kendetegnet ved, at den af udstodsluften i cylinderen fremkaldte cykloneffekt af luftstrommen anvendes til at udskille forurenende partikler og til at aflejre disse rundt 25 langs inderfladerne af cylinderen.

3. Fremgangsmâde ifolge krav 1 eller 2, k e n d e -t e g n e t ved, at luftstrommen bringes til at pas-sere igennem et cylindrisk filter (11) anbragt centrait i cylinderen (1).

4. Fremgangsmâde ifolge krav 1-3» kendeteg net ved, at luftstrommen ledes imod indlobsspalten DK 157289 B (3) ved hjælp af en cylindervægforlængelse (2b), hvil-ken forlængelse strækker sig tangentialt fra blæseâb-ninger (8) for udstodsluften.

5. Fremgangsmâde ifolge krav 1-4, kendeteg- 5 net ved, at spaltevidden af indlobsspalten (3) ind- stilles i- afhængighed af undertrykket i cylinderen.

6. Fremgangsmâde ifolge krav 2, kendetegnet ved, at en tangentialt ledet strem af væske sprojtes eller indspregtes i indlebsspalten (3) til fra cylin-10 deren at udskylle forureningspartikler, som er fast- klæbet til inderfladen af cylindervæggen, og til at udlade disse partikler fra cylinderen igennem et drænorgan (2e; 13).

7. Apparat til bortsugning af forurenet luft 15 og omfattende eller indrettet til at samvirke med et undertryksfrembringende organ, og hvilket apparat omfatter en hul cylinder (2a) med en periferisk beliggende indlobsspalte (3) til tangential indtræk-ning af forurenet luft i cylinderen, hvilken luft i 20 cylinderen tildeles en roterende bevægelse med en aksialt rettet bevægelseskomposant, og med et organ (6; 12) til udledning af luftstremmen, kendetegnet ved blæseâbninger (8), som er anbragt over for indlobsspalten (3) til imod denne at blæse 25 stremme af luft, som medforer forurenet luft og med- forer denne til den i cylinderen (2a) roterende luft-strom.

8. Apparat ifolge krav 7, kendetegnet ved, at cylinderen (2a) nar et organ (10) til ind- 30 montering af et cylindrisk filter (11).

9· Apparat ifolge krav 7 eller 8, kendete g — net ved, at væggen af cylinderen (2a) i omrâdet DK 157289 B ved indl0bsspalten (3) gâr over i en tangentialt ret-tet vægforlængelse (2b), der strækker sig hen til blæseâbningerne (8) og bidrager til at lede den for-urenede luft ind i spalten.

10. Apparat ifolge krav 7-9, kendetegnet ved et fra ydersiden af cylinderen (2) tilgængeligt organ (2c) til regulering af spaltebredden af indlebs-spalten (3).

10 Patentkrav:

11. Apparat if0lge krav 7-10, kendetegnet 10 ved et i indlobsspalten anbragt organ (2d) til levering af en tangentialt rettet strom af væske til det indre af cylinderen for at fjerne og medfore forureningspartik-ler, der klæber til indersiden af cylinderen, samt ved et organ (2e; 15, 16) indrettet til at lede forurenet 15 væske bort fra cylinderen. 1 Apparat if0lge krav 6-11, kendetegnet ved, at der ved enderne af cylinderen (2a) er vægge (4, 5), hvis modstroms vendende kanter strækker sig skrât op fra omrâdet af en hosliggende blæseâbning (8) 20 til det periferiske parti af cylinderen (2a) beliggende i afstand fra indlobsspalten (3).