FI107435B

FI107435B - Keskipakoerotinlaitteisto ja menetelmä hiukkasten erottamiseksi leijupetireaktorin kuumista kaasuista

Info

Publication number: FI107435B
Application number: FI964615A
Authority: FI
Inventors: Jari Ristola; Timo Hyppaenen
Original assignee: Foster Wheeler Energia Oy
Priority date: 1996-11-19
Filing date: 1996-11-19
Publication date: 2001-08-15
Also published as: FI964615A; US6294001B1; DK0939668T3; FI964615A0; EP0939668B1; CA2271158C; CN1115185C; TW345501B; PL333454A1; EP0939668A1; CZ152999A3; CZ290827B6; CA2271158A1; WO1998022199A1; DE69709674T2; DE69709674D1; CN1237918A; JP2000504996A; AU4869697A; ATE211939T1

Description

107435

KESKIPAKOEROTINLAITTEISTO JA MENETELMÄ HIUKKASTEN EROTTAMISEKSI LEIJUPETIREAKTORIN KUUMISTA KAASUISTA CENTRIFUGALSEPARATORANORDNING OCH FÖRFARANDE FÖR AVSKILJ-NING AV PARTIKLAR UR EN VIRVELBÄDDREAKTORS HETA GASER

5

Esillä olevan keksinnön kohteena on keskipakoerotinlait-teisto ja menetelmä hiukkasten erottamiseksi leijupetireak-torin kuumista kaasuista, kuten liitteenä olevien itsenäisten patenttivaatimusten johdanto-osissa on määritelty.

10

Esillä olevan keksinnön kohteena on erityisesti keskipa-koerotin, joka voidaan yhdistää reaktoriin, kuten polttolaitokseen tai kaasutinlaitokseen sen reaktiokammiosta savukaasujen mukana poistettujen kiintoainehiukkasten 15 erottamiseksi. Keskipakoerottimen pyörrekammion ulkoseinät rajaavat sisäänsä kaasutilan, jonka sisällä on vähintään yksi kaasupyörre. Ulkoseinien ensimmäisessä seinäosassa on tuloyhde savukaasujen ja niiden mukana kulkeutuneiden kiintoainehiukkasten syöttämiseksi pyörrekammioon. Pyörre-20 kammiossa on lisäksi ainakin yksi kaasun poistoyhde puhdistettujen kaasujen poistamiseksi siitä ja ainakin yksi hiukkasten poistoyhde erotettujen kiintoainehiukkasten poistamiseksi siitä.

25 Esillä olevan keksinnön kohteena ovat erityisesti keskipa-koerottimet, jotka soveltuvat kiintoainehiukkasten erottamiseen hiilipitoisten tai muiden polttoaineiden polttoon tai kaasutukseen käytettyjen leijupetireaktorien, kuten esim. kiertoleijureaktorien, prosessi- ja tuotekaasuista. 30

Tavanomaisissa keskipakoerottimissa on sylinterimäisten ulkoseinien ja kartiomaisen pohjan rajoittamia sykloneja. Viime aikoina on kuitenkin huomattu, että keskipakoerotti-mia voidaan tehdä edullisesti myös levymäisistä seinäpanee-35 leista, missä pyörrekammio on muodostettu sellaiseksi, että sen poikkileikkaus ei ole pyöreä. US-patentissa 5,281,398 a- on tämänkaltainen keskipakoerotin, jossa kuumien kaasujen

• V

2 107435 mukana kulkeutuneet hiukkaset erotetaan horisontaaliselta poikkileikkaukseltaan monikulmiomaisessa, edullisesti neliömäisessä pyörrekammiossa, jota rajoittaa joukko olennaisesti tasomaisia levyjä tai paneeleja. Tällaisella 5 erottimella on lukuisia erityisesti kuluja säästäviä etuja tavanomaisiin keskipakoerottimiin verrattuna. Se on erityisen helppo rakentaa, vaikka se olisi tehty vesiputkipanee-leista, ja se voidaan helposti yhdistää samanlaisista seinäpaneeleista tehtyjen reaktorin tulipesien kanssa, 10 jolloin saadaan kompakti kokonaisrakenne. Kaasua syötetään epäpyöreään pyörrekammioon sen sivuseinässä olevan kaasun tuloyhteen läpi kaasun ohjaamiseksi, kaasun kaasupyörteessä tapahtuvan pyörteilyn tai pyörimisen maksimoimiseksi, niin tangentiaalisesti kuin mahdollista pyörrekammioon muodostu-15 neeseen kaasupyörteeseen.

Kaasun tangentiaalisen pyörrekammioon syötön tuoma etu on hyvin tunnettu myös tavanomaisissa sylinterimäisissä sykloneissa. Tämä etu on huomattu myös US-patentissa 5,070,822, 20 jossa esitetään keskipakoerotin, jonka pyörrekammio on sijoitettu keskeisesti sylinterimäisen tulipesän ylimpään osaan. Keskipakoerotin käsittää joukon siipimäisiä elementtejä, jotka on järjestetty peräkkäin pyörrekammion yläulko-kehälle. Joukko toisistaan välimatkan päässä olevia kaasun 25 syöttöyhteitä on muodostettu siten siipimäisten elementtien väliin pitkin koko pyörrekammion ulkokehää. Siipimäiset elementit, jotka voidaan valmistaa keraamisesta materiaalista, on suunnattu ohjaamaan joukko kaasuvirtoja tuloyh-teiden läpi tangentiaalisesti keskeisesti pyörrekammion 30 sisälle muodostuneeseen pyörteeseen.

Keskipakoerottimessa, jossa on tasomaiset seinät, kuten esim. aiemmin mainitussa US-patentissa 5,281,398 on esitetty, erottimen tuloyhde on pystysuuntainen rako, joka on 35 sijoitettu johtamaan kaasuvirta ja siinä olevat kiinto-ainehiukkaset niin tangentiaalisesti kuin mahdollista kohti pystysuuntaista pyörrekammioon muodostunutta kaasupyörret- 107435 3 tä. Pyörrekammion sivuseinässä olevalla yksinkertaisella aukolla on kuitenkin melko alhainen kyky ohjata pyörrekam-mioon virtaavia kaasua ja kiintoainehiukkasia. Huomattava osa aukon läpi syötetyistä kaasusta ja kiintoainehiukkasis-5 ta poikkeaa välittömästi halutusta tangentiaalisesta suunnasta ja osuu kaasupyörteeseen olennaisesti yli 0 asteen kulmassa. Tämä vähentää jossain määrin kaasupyörteen pyör-teilynopeutta ja alentaa järjestelmän erotustehoa. Väärin suunnattuna osa kiintoainehiukkasista voi myös osua pyörre-10 kammion seiniin epäsuotuisassa kulmassa saaden siten aikaan huomattavaa kulumista.

On ehdotettu, että pystysuuntaisia ohjauslevyjä sijoitettaisiin tuloaukon ympärille kaasu- ja kiintoainehiukkasvir-15 ran horisontaalisen suuntauksen nostamiseksi, kaasun ja kiintoainehiukkasten virtauksen pakottamiseksi pyörrekammi-oon halutussa suunnassa. Ohjauslevyt muodostavat tulokana-van, jonka tulee olla melko pitkä niin, että sillä olisi todellinen vaikutus pyörrekammioon syötetyn kaasu- ja 20 kiintoainehiukkasvirtauksen liikkeen suuntaan.

Pitkät ohjauslevyt tai -seinät on sijoitettu pyörrekammioon halutun vaikutuksen aikaansaamiseksi. Tällaisten pyörrekammioon tulevien lisäosien tulee kuitenkin olla hyvin tuettu-25 ja, eristettyjä ja suojattuja kestämään kuuma ympäristö. Suuret ylimääräiset rakenteet ovat raskaita ja niiden tulee olla hyvin tuettuja. Lisäksi ne tulee myös kiinnittää tukevasti värähtelyn ja koko rakenteen vahvuuden heikkenemisen estämiseksi. Ehdotettu suurien elementtien lisääminen 30 pyörrekammioon on vastoin yleistä hiukkaserottimien valmis-tussuuntausta, mikä on yritys välttää kaikkien ylimääräisten tilaa vievien, tuettavien ja suojattavien elementtien lisäystä. Tarve on tehdä niin yksinkertainen, suora, itseään tukeva rakenne kuin mahdollista.

Edelleen on huomattu, että epäpyöreissä keskipakoerottimis-sa, jotka ovat kiinteästi reaktoritulipesän yhteydessä, 35 4 107435 s.o. kiinnitetty siihen yhteisellä seinällä ja joissa on kaksi tai useampia kaasupyörteitä pyörrekammioon muodostavia elementtejä, yhteisen erottimen ja reaktoritulipesän välisen seinän vahvuus, erityisesti sen vahvuus tulipesän 5 ja erottimen välisiä paine-eroja vastaan on tärkeä tekijä. Yhteinen seinä pyrkii tukemattomana värähtelemään. Siksi pyörrekammioon onkin ehdotettu sijoitettavaksi väli- tai tukiseinä, joka kulkee yhteisestä seinästä vastakkaiseen seinään kahden kaasupyörteen välille seinän vahvistamiseksi 10 ja värähtelyn hillitsemiseksi. Tällainen tukiseinä muodostaa kuitenkin melko suuren ylimääräisen elementin pyörre-kammioon, mitä taas tulisi edullisesti välttää.

Epäpyöreät pyörrekammiot ja reaktoritulipesät voidaan 15 rakentaa myös erillisenä, so. ilman yhteistä seinää, ja mekaanisesti yhdistettynä toisiinsa ainoastaan erillisen tulokanavan kautta. Tämä estää reaktiokammion ja pyörrekam-mion välisen paine-eron suoran vaikutuksen pyörrekammion seinään. Mikäli tuloputki on tarpeeksi pitkä, sillä voi 20 olla positiivinen vaikutus suuntaukseen; toisin sanoen se voi tehostaa kaasun ja kiintoainehiukkasien suuntaamista tangentiaalisesti pyörrekammion kaasupyörteeseen. Erillinen rakenne vaatii kuitenkin paljon tilaa ja nostaa huomattavasti kustannuksia.

25

Selvästikin on tarvetta uusiin ratkaisuihin, erityisesti keskipakoerottimissa, joissa on tasomaiset seinät, keskipa-koerottimeen tulevan kaasu- ja hiukkasvirran suuntauksen parantamiseksi, so. kaasu- ja hiukkasvirtauksen syöttämi-30 seksi keskipakoerottimen pyörrekammioon ilman, että virtausta hajoitetaan välittömästi tai että aiheutetaan turbulenssia virtauksessa. Virtaus halutaan pitää yhtenäisenä. Tämä tulisi kuitenkin tehdä lisäkappaleiden avulla, joiden pituus on rajoitettu, so. lisäkappaleilla, jotka eivät 35 ulotu niin pitkälle pyörrekammioon, että niillä olisi haitallinen vaikutus siinä olevaan kaasupyörteeseen. Tällaisten uusien ratkaisujen tulisi olla myös kustannuksil- 5 107435 taan edullisia ja niiden pitäisi pystyä parantamaan rakenteen vahvuutta ilman, että lisää tilaa pyörrekammioon tarvitaan.

5 Esillä olevan keksinnön tavoitteena on saada aikaan parannettu keskipakoerotinlaitteisto ja menetelmä hiukkasten erottamiseksi leijupetireaktorin kuumista kaasuista.

Esillä olevan keksinnön ensisijaisena tavoitteena on saada 10 aikaan parannettu keskipakoerotin, jossa on kaasuvirtauksen ohjauselimet tuloyhteen yhteydessä kaasun pyörteilyn parantamiseksi pyörrekammiossa.

Siten esillä olevan keksinnön tavoitteena on erityisesti 15 saada aikaan parannettu keskipakoerotin, jossa on rajatun pituiset ohjauselimet erottimeen tulevan kaasu- ja hiukkas-virtauksen suuntaamiseksi paremmin.

Esillä olevan keksinnön kohteena on myös saada aikaan 20 muunnettu keskipakoerotinmalli, jonka keskipakoerottimen rakenteen vahvuus on parantunut.

Nyt on huomattu, että pyörrekammioon syötettävän kaasu- ja kiintoainehiukkasvirtauksen horisontaalista suuntausta 25 voidaan parantaa ei ainoastaan sovittamalla siihen yksi ·’" pitkä tulokanava, vaan myös sovittamalla siihen yhden ainoan tulokanavan sijaan kaksi tai useampi kapeampaa ja lyhyempää tulokanavaa tietyn pyörresektorin sisällä. Pelkkä yhden tulokanavan kaventuminen nostaa (tietyllä pyörimisno-30 peudella) voimia ja energiahäviöitä, jotka johtuvat paine-erosta tulipesän ja syklonin välillä. Mutta järjestämällä useita kapeita tulokanavia, voidaan säilyttää sama avoin pinta-ala ja paine-eron kasvu voidaan välttää. Kun käytetään useita kapeita tulokanavia yhden ainoan tulokanavan 35 sijaan, kanavien pituutta voidaan vastaavasti lyhentää, mutta silti voidaan säilyttää sama vaikutus kaasuvirtauksen suuntaukseen. Siten voidaan välttää se tilanne, että tulo-

• L

6 107435 kanavat on tehtävä pidemmiksi kuin ns. kriittinen pituus ^critical3a että ne työntyvät niin syvälle pyörrekammioon, että niillä on vaikutus pyörteilevään pyörteeseen. Rakennetta voidaan yksinkertaistaa myös muuten ja se voidaan 5 tehdä kevyemmäksi ja edullisemmaksi.

Keksinnön mukaiselle laitteistolle ja menetelmälle on tunnusomaista se, mitä on esitetty oheisten patenttivaatimusten tunnusmerkkiosassa.

5 Siten yllä mainittujen ja muiden tavoitteiden täyttämiseksi leijupetireaktoriin yhdistetty keskipakoerotin käsittää esillä olevan keksinnön edullisen suoritusmuodon mukaisesti pyörrekammiota rajäävien ulkoseinien ja ainakin yhden kaasun poistoyhteen ja ainakin yhden kiintoainehiukkasten 10 poistoyhteen lisäksi - ainakin kaksi pyörrekammion reaktoriin yhdistävää tulokanavaa, jotka on järjestetty seinään rinnakkain alle 90°:n sektorissa jokaisesta ainakin yhdestä pyörrekammion kaasupyörteestä.

15

Tulokanavilla on edullisesti pituuden suhde leveyteen l/w > 0.8, missä pituus 1 on tulokanavan pituus kaasun virtaus-suunnassa ja leveys w on keskimääräinen tulokanavan horisontaalinen poikkileikkausleveys. Pituuden suhde le-20 veyteen voi jossain erityistapauksessa olla < 0.8, erityisesti jos tulokanavan kriittinen pituus on hyvin lyhyt. Lisäksi tulokanavan tulo- ja poistoaukkojen muodoilla on vaikutus pituuden suhteeseen leveyteen. Tulo- ja poistoauk-koja voidaan viistota haluttaessa.

25

Keskipakoerottimessa kahdella tai useammalla tulokanavalla on tyypillisesti identtiset leveydet, mutta niillä voi haluttaessa olla erilaiset leveydet. Yksittäisten tulo-kanavien leveys voi myös vaihdella pitkin sen pituutta. 30 Tulokanavat voivat olla esim. suppilon muotoisia, kasvaen tai pienentyen virtaussuunnassa. Kahden tai useamman erillisen tulokanavan horisontaaliset akselit voivat olla samansuuntaisia toisiinsa nähden tai muodostaa kulman toisiinsa nähden, joka on edullisesti < 30°.

7 107435

Tulokanavat ovat tyypillisesti pystysuuntaisia rakoja, joilla on samansuuntaiset pystysuuntaiset sivuseinät raon korkeuden h ollessa ainakin kaksinkertainen, edullisesti viisinkertainen, raon keskimääräiseen horisontaaliseen 5 poikkileikkausleveyteen nähden.

Kaksi tai useampi tulokanavaa voidaan helposti muodostaa keksinnön mukaisesti aukkoon, joka on ennalta valmistettu pyörrekammion seinään, jakamalla ennalta tehty aukko yhdel-10 lä tai useammalla pystysuuntaisella väliseinällä. Vaihtoehtoisesti tulokanavat voidaan valmistaa ennalta valamalla valumateriaalista tehtyyn ennaltavalmistettuun seinäosaan.

Esillä oleva keksintö sopii erityisen hyvin sovellettavaksi 15 pyörrekammioihin, joissa on jäähdytetyt vesi- tai höyryput-kista tehdyt ulkoseinät. Putket muodostavat putkijärjestel-män, joka voidaan haluttaessa yhdistää reaktorin pääve-si/höyryjärjestelmään. Jäähdytetyissä seinissä putket on yhdistetty mekaanisesti rinnakkain ja pystyasentoon edulli-20 sesti evien avulla. Nämä yksi tai useampi keksinnön mukaisesti kahden tai useamman tulokanavan muodostamiseksi aukkoa jakava väliseinä voidaan tehdä edullisesti myös pystyputkista pystyputkien muodostaessa aukkoon väliseinän kohtisuorassa ulkoseinän päätasoa vastaan. Väliseinän 25 muodostavat putket on edullisesti yhdistetty perifeeristen ·· seinien putki järjestelmään.

Aukon kahteen tai useampaan tulokanavaan jakava yksi tai useampi väliseinä muodostaa rajoittavan seinän kumpaankin 30 kahdesta viereisestä tulokanavasta. Tulokanavien ulommaisin rajoittava seinä, s.o. niiden tulokanavien, jotka on sijoitettu aukon pystysivujen viereen, voi toisaalta olla muodostettu aukkoa muodostettaessa ulkoseinän päätasosta ulospäin taivutetuista putkista.

Väliseinistä tai muista tulokanavaa rajoittavista seinistä muodostettujen tulokanavien pituus pitäisi olla tyypilli- Ϊ 35 „ 107435 sesti suurempi kuin pyörrekammion ulkoseinän paksuus. Siten yksi tai useampi väliseinä ja/tai muu rajoittava seinä, jota käytetään muodostamaan tulokanava, ulkonee ulkoseinän tasosta, edullisesti pyörrekammioon, mutta se voisi työntyä 5 muuhunkin suuntaan haluttaessa. Rajoittavat seinät on tyypillisesti muodostettu putkipaneeleista, jotka on valmistettu yli kolmesta, edullisesti yli viidestä, putkesta, jotka on mekaanisesti yhdistetty toisiinsa evien avulla.

10 Pyörrekammio on edullisesti esillä olevan keksinnön edullisen suoritusmuodon mukaisesti valmistettu pääasiassa tasomaisista ulkoseinistä ja sillä on suorakulmainen tai neliömäinen horisontaalinen poikkileikkaus, missä pyörrekammion ulkoseinät käsittävät 15 - pyörrekammion ja reaktiokammion välisen yhteisen seinäosan, jossa yhteisessä seinäosassa on ensimmäinen seinäosa, - ensimmäisen ja toisen sivuseinän kohtisuorassa yhteistä seinäosaa vastaan, ja 20 - kolmannen sivuseinän, joka on vastapäätä yhteis tä seinäosaa ja sen kanssa samansuuntainen, ja jotka ulkoseinät on muodostettu vierekkäin, edullisesti evien avulla yhdistetyistä pystyputkista ja muodostavat perifeerisen seinäputkijärjestelmän.

25 • Suoritusmuodossa, jossa pyörrekammiossa on neliömäinen poikkileikkaus, kaasun poistoyhde on sijoitettu pääasiassa pyörrekammion yläosan keskelle ja tulokanavat on muodostettu yhteisessä seinäosassa olevaan aukkoon ensimmäisen 30 sivuseinän lähellä. Haluttaessa tulokanavat voidaan sijoittaa yhteisen seinän päähän lähelle ensimmäistä sivuseinää ja kohtisuoraan yhteiseen seinään nähden. Tällöin pyörre-kammion ensimmäisen sivuseinän osa voi muodostaa yhden tulokanavan sivuseinän.

Pyörrekammiolla on esillä olevan keksinnön edullisimman suoritusmuodon mukaisesti suorakulmainen poikkileikkaus.

35 107435 9

Kaksi kaasun poistoyhdettä on tällöin sijoitettu peräkkäin pituussuunnassa pyörrekammion yläosaan kahden kaasupyörteen järjestämiseksi pyörrekammion kaasutilaan. Tulokanavat muodostetaan yhteisen seinäosan aukkoon kahden vierekkäisen 5 pyörteen väliin. Tulokanavat muodostetaan edullisesti yhteiseen seinään yhtä kauas näistä kahdesta pyörteestä kaasun syöttämiseksi kumpaankin näistä kahdesta pyörteestä. Tulokanavien rajaavat seinät on muodostettu - yhdestä väliseinästä, joka on sijoitettu koh- 10 tisuoraan yhteisen seinäosan päätasoon nähden, ja - pystysuuntaisista putkista, jotka on taivutettu ulos yhteisen seinäosan tasosta ja jotka muodostavat ulommaiset sivuseinät tulokanavissa.

15 Väliseinä on muodostettu yli kolmesta, edullisesti yli viidestä, pystysuuntaisesta putkesta, jotka on yhdistetty mekaanisesti vierekkäin rivissä. Väliseinän putkirakenne on edullisesti päällystetty suojaavalla tulenkestävällä mate-riaalikerroksella, jonka kerroksen paksuus valitaan tarpeen 20 mukaan. Tulenkestävää materiaalia voidaan muotoilla, esim. virtaviivaisesti, edullisten virtausominaisuuksien järjestämiseksi tulokanaviin ja niiden tulo- ja poistoyhteisiin.

Väliseinärakenne on erityisen käyttökelpoinen suorakaiteen 25 muotoisissa pyörrekammioissa, kun se on rakennettu niin, että se myös vahvistaa tulipesän ja keskipakoerottimen välistä yhteistä seinäosaa. Aukkoa jakava väliseinä on | tyypillisesti mekaanisesti yhdistetty yhteiseen seinäosaan aukon ylä- ja alapuolelta. Väliseinän jatko voidaan lisäksi 30 liittää mekaanisesti pyörrekammion kolmannen sivuseinän alaosaan vastapäätä yhteistä seinäosaa yhteisen seinän tuen lisäämiseksi. Jatko voi toisaalta vaihtoehtoisesti tai lisäksi olla yhdistetty reaktiokammion tai pyörrekammion tukirakenteisiin.

Haluttaessa ensimmäinen seinäosa, joka yhdistää pyörrekammion reaktiokammioon, voidaan tehdä pääasiassa homogeeni- 35 10 107435 sestä valumateriaalista. Sitten tulokanavat voidaan muodostaa valamalla.

Näiden tulokanavien, jotka on muodostettu valamalla, pituu-5 den suhde leveyteen l/w voi myös olla > 0.8, kuten put-kiseiniin tehdyissä tulokanavissa. Tulokanavat ovat tavallisesti samansuuntaisia toistensa kanssa ja kohtisuorassa seinän päätasoon. Tulokanavat voivat kuitenkin olla tehty siten, että ne muodostavat < 90° kulman seinän päätason 10 kanssa. Myös kaksi yksittäistä tulokanavaa voi olla sijoitettu muodostamaan kulman toistensa kanssa, esim. noin 5° -60°.

Esillä oleva keksintö, kuten yllä on kuvattu, saa aikaan 15 aikaisempaa paremman keskipakoerottimen, jossa on kaasun virtausta ohjaavat elimet erottimen tuloyhteen kohdalla pyörrekammion kaasun pyörteilyn parantamiseksi. Aiempaa parempi pyörteily saavutetaan suhteellisen lyhyillä tulo-kanavilla, jotka toimivat virtausta levittämättöminä suut-20 timina. Suuttimet muodostavat kontrolloituja ennalta suunnattuja kaasusuihkuja, jotka syöttävät kaasun haluttuun suuntaan ja haluttuun paikkaan pyörrekammion rajatulla alueella. Esillä olevalla keksinnöllä saadaan näin erityisesti aikaan keskipakoerotin, jossa erottimeen tulevan 25 kaasun ja hiukkasten suuntauksen optimointi saadaan aikaan rakenteella, jossa pyörteen pyörteilyyn kohdistuva häiriö on minimoitu.

Lisäksi esillä olevassa keksinnössä on järjestetty elimet 30 keskipakoerotinrakenteen vahvuuden parantamiseksi. Esillä olevassa keksinnössä on järjestetty erityisesti elimet pyörrekammion ja reaktorin välisen yhteisen seinäosan vahvistamiseksi.

35 Esillä olevan keksinnön yllä oleva kuvaus sekä lisää keksinnön tavoitteita, piirteitä ja etuja käyvät ilmi seuraa-vasta yksityiskohtaisesta esillä olevan keksinnön tällä U 107435 hetkellä parhaina pidettyjen, mutta kuitenkin esimerkinomaisten suoritusmuotojen selostuksesta selostettuna mukana olevien piirustusten yhteydessä, joissa 5 kuvio 1 on osittain leikattu kaaviomainen sivukuvanto kiertoleijureaktorista, jossa on esillä olevan keksinnön mukainen keskipakoerotin; kuvio 2 on poikkileikkaus kuvion 1 keskipakoerottimen yläosasta leikkausta AA pitkin; 10 kuvio 3 on poikkileikkaus kuvion 2 erottimesta leikkausta BB pitkin; ja kuviot 4-6 ovat kuvion 3 kaltaisia kuvia esillä olevan keksinnön mukaisen keskipakoerottimen vaihtoehtoisista suoritusmuodoista.

15

Kuviossa 1 on kiertoleijureaktori, joka käsittää reak-tiokammion 10, keskipakohiukkaserottimen (syklonin) 12 ja paluuputken 14 erotettujen hiukkasten palauttamiseksi kammioon 10. Reaktiokammion 10 poikkileikkaus on suorakul-20 mio, kuten kuviosta 3 käy ilmi. Reaktiokammio 10 on tehty vesiputkiseinistä, joista ainoastaan pitkät seinät 16 ja 18 on esitetty kuviossa 1. Vesiputkiseinät on muodostettu pystysuuntaisista vesiputkista, jotka on yhdistetty evien avulla sinänsä tunnetulla tavalla, esim. kuten niin sanotut 25 membraaniseinäpaneelit.

• I

Seinän 18 yläosa on taivutettu muodostamaan reaktiokammion 10 seinän katto 20. Reaktiokammion alimman osan seinät on suojattu tulenkestävällä kerroksella 22. Vain yksi kiinteän 30 materiaalin, kuten polttoaineen, tuloyhde 23 on esitetty, vaikka niitä voikin olla useita erilaisia. Reaktiokammion 10 pohja on muodostettu jakolevystä 24, joka on varustettu suuttimin tai aukoin 26 leijutuskaasun syöttämiseksi ilma-kammiosta reaktiokammioon 10 leijutetun kiintoainehiukkas-35 pedin ylläpitämiseksi. Leijutuskaasua, esim. ilmaa, syötetään reaktiokammioon sellaisella nopeudella, että se saa huomattavan petimateriaaliosan virtaamaan jatkuvasti yhdes- 12 107435 sä kaasun mukana kammion 10 yläosan läpi ja kammion 10 yläosaan sijoitetun tuloaukon 30 (esim. raon) läpi hiuk-kaserottimeen 12.

5 Hiukkaserotin 12 on monipyörrekeskipakoerotin, jossa on pyörrekammio 12, jonka kaasutilassa on kaksi samansuuntaista, pystysuuntaista siihen muodostettua kaasupyörrettä hiukkasten erottamiseksi reaktiokammiosta 10 pyörrekammioon syötetystä kaasusta. Erottimen määrittelemä pyörrekammio 12 10 käsittää tasomaiset ensisijaisesti suorakulmaiset vesiput-kiseinät 32, 34, 36 ja 38, kuten kuviossa 3 on esitetty. Nämä sivuseinät 32, 34, 36 ja 38 on myös tehty toisiinsa yhdistetyistä pystysuuntaisista vesiputkista 37, jotka on mekaanisesti yhdistetty toisiinsa evien 39 avulla (kuten 15 kuvion 2 esiin nostetussa yksityiskohdassa on kuvattu). Pyörrekammiossa 12 on kuvion 1 mukaisesti yksi reaktiokam-mion 10 kanssa yhteinen, pitkä seinä 32, s.o. reaktiokammi-on 10 seinän 16 osa muodostaa pyörrekammion seinän 32. Joissain tapauksissa voidaan käyttää erillisiä seiniä sekä 20 reaktiokammiolle 10 ja pyörrekammiolle 12.

Pyörrekammion sivuseinien 32, 34, 36, 38 yläosat, jotka rajaavat kaasutilaa ovat edullisesti pystysuuntaisia ja tasomaisia ja muodostavat yläosan 43. Yhteistä sivuseinää 25 32 vastapäätä olevan pitkän seinän 36 alaosa on taivutettu ” kohti yhteistä seinää muodostamaan suppilomainen pyörrekam mion alaosa 45. Tällä rakenteella muodostetaan asymmetrinen, pitkä, lievästi suppilomainen kaasutila 44 (ks. kuvio 1), jonka pohjaosa muodostaa kiintoainepoistoyhteen 46.

30

Kiintoaineiden poistoyhde 46 toimii tuloyhteenä paluukanavaan 14. Paluukanavan pitkät sivuseinät on muodostettu hiukkaserottimen 12 seinien 32 ja 36 alaspäin kulkevista jatkeista. Paluukanavan 14 päätyseinät on vastaavasti 35 muodostettu sivuseinien 34 ja 38 alaspäin kulkevista jatkeista. Vain päätyseinien 34 ja 38 paluuputken 14 levyinen osa jatkuu alaspäin muodostaen siten paluuputken. Paluuput- 13 107435 ken 14 alaosa on yhteydessä reaktiokammion 10 alaosaan L-putken 48 kautta erottimessa 12 erotettujen kiintoaineiden palauttamiseksi reaktiokammion 10 pohjalle, muitakin kiin-toainevirtauslukkotyyppejä voidaan käyttää vaihtoehtoises-5 ti.

Pyörrekammion yläosassa 43 on aukkoihin 50 ja 52 sijoitettu kaksi peräkkäistä kaasunpoistokanavaa 54 ja 56 puhdistetun kaasun poistamiseksi pyörrekammion 12 kaasutilasta, kuten 10 kuvioissa 2 ja 3 on esitetty. Kaasun poistoyhteet 54, 56 erottimessa 12 voidaan tehdä lämmön kestävästä materiaalista, jäähdyttää tai tehdä keraamisesta materiaalista kestämään erottimen 12 kuumia olosuhteita. Puhdistetut kaasut voidaan poistaa sinänsä tunnetulla tavalla erottimesta 12 15 kanavan 60 läpi lämmönsiirtopintojen 62 ja konventio-osan kautta.

Pyörrekammion sivuseinät 32, 34, 36, 38 voidaan suojata ohuella lämpöä, hankausta ja tulta kestävällä materiaali-20 kerroksella, jota ei ole esitetty kuviossa.

Tuloaukko 30, joka on muodostettu ensimmäiseen seinäosaan 32' yhteisessä seinässä 32, on jaettu väliseinällä 70 muodostamaan kaksi tulokanavaa 30', 30*' ja sijoitettu 25 90°:n sektoriin a kummastakin kaasupyörteestä. Aukko 30 on * muodostettu samalle etäisyydelle kummastakin pyörteestä pyörteiden väliin suunnilleen keskelle yhteistä seinää 32 kammion 10 ja kammion 12 väliin.

30 Tuloaukon 30 pystysivuilla vesiputkiseinän 32 vesiputket 37' on taivutettu sisään pyörrekammioon, kuten parhaiten näkyy kuviossa 3, niin, että tuloyhdettä rajoittavat, pyörrekammioon työntyvät sivuseinät 40 muodostuvat. Sivuseinät 40 ovat tyypillisesti kohtisuorassa seinän 32 35 päätasoa vastaan, mutta ne voivat olla järjestetty muodostamaan > 60°:n kulman seinän 32 päätason kanssa. Sivuseinät voivat olla vinoja tulokanavan leveyden pienentämiseksi tai 14 107435 tulokanavan leventämiseksi. Pystysuuntainen väliseinä 70, joka on tehty putkista 37'·, on sijoitettu rakomaisen aukon 30 keskelle, jolloin väliseinä jakaa aukon kahteen samanlaiseen tulokanavaan 30' ja 30''. Väliseinä on vaakasuun-5 nassa hiukan pitempi kuin sivuseinät. Väliseinä 70 ja seinät 40 muodostavat pystysuunnassa rajoittavat seinät kahdelle aukkoon muodostetulle tulokanavalle 30' ja 30''.

Väliseinän 70 putket 37·' on kiinnitetty mekaanisesti 10 seinään 32 tulokanavien 30' ja 30·* ylä- ja alapuolelta ja ulottuvat ylös kokoojaputkeen 74 erottimen 12 kattoon 62 ja alas kokoojaputkeen 72 erottimen 12 alaosan 45 alapuolelle, kuten kuvioissa 1 ja 2 on esitetty. Putkien 37'' yläosa voi ulottua haluttaessa kanavan 60 läpi ja olla yhdistetty 15 kokoojaputkeen, joka on järjestetty kanavan yläpuolelle tai ulkosivulle. Väliseinän 70 putket 37'' on taivutettu alaosistaan seinästä 32 ja paluuputken 14 ulkoseinän 17 läpi, kuten kuviossa 1 on esitetty, ja yhdistetty erilliseen ulkopuoliseen kokoojaputkeen 72. Haluttaessa putkien 37'' 20 alaosa voidaan taivuttaa ulos seinästä 32 jo korkeammalla tasolla kuin kuviossa 1 on esitetty ja voidaan tehdä ul-konemaan erotinseinän 36 alaosan läpi, jolloin saadaan aikaan jäykistävä mekaaninen liitos erottimen vastakkaisten seinien 32, 36 välille. Toisaalta ei välttämättä tarvitse 25 taivuttaa putkien 37'' alaosaa lainkaan, jos putket on yhdistetty alaosistaan paluuputkeen 14 tai sen yhteyteen sijoitettuun kokoojaputkeen. Kokoojaputket 74 ja 72 voidaan tukea (ei esitetty kuvissa) siten, että putket 37'' vahvistavat seinää 32 ja lisäävät sen kykyä kestää paine-eroa 30 tulipesän 10 ja erottimen 12 välillä.

Tulokanavia rajaavat seinät 40 ja väliseinä 70 määrittävät kummankin aukkoon 30 muodostetun tulokanavan 30' ja 30'' leveyden "w". Rajaavat sivuseinät 40 ja väliseinä 70 kulke-35 vat sisäänpäin reaktiokammion 10 ja pyörrekammion 12 välillä olevasta yhteisestä seinästä 32 pyörrekammioon matkan "1", joka määrittää tulokanavien pituuden virtaussuunnassa, 15 107435 esim. kaasu- ja hiukkasvirran kulkumatkan raossa 30' tai 30''. Tuloaukon pituuden suhde leveyteen l/w osoittaa kaasu- ja hiukkasvirran vaakasuuntaista suuntautumista tulokanavan läpi. Mitä suurempi suhdeluku on, sitä parempi 5 on suuntautuminen. Suhdeluku l/w on edullisesti > 0.8. Tuloyhteessä, jossa on kaksi tulokanavaa, suhde voi olla noin 1, mutta jopa > 1.

Väliseinät on useimmissa tapauksissa tehty niin ohuiksi 10 kuin mahdollista niin, että kokonaisleveys wtot, s.o. tulo-kanavat sisältävän ensimmäisen seinäosan leveys, pysyisi niin pienenä kuin mahdollista, jotta mahdollisimman pitkien tulokanavien käyttö olisi mahdollista ilman, että sisääntu-leva kaasuvirtaus häiritsee kaasupyörteen pyörteilevää 15 liikettä pyörrekammion sisällä. Tulokanavien kriittinen pituus, s. o. pyörrettä häiritsemättömien tulokanavien maksimipituus pienenee, kun lyhin etäisyys tulokanavan tulopään ja pyörteen välillä pienenee. Siksi tulokanavat tulisi sijoittaa yhteiseen seinäosaan niin kauaksi pyör-20 teestä kuin mahdollista. Tämä voidaan tehdä puristamalla tulokanavat niin pieneen tilaan kuin mahdollista, s.o. käyttämällä hyväksi niin ohuita väliseiniä kuin mahdollista.

25 Kuvioiden 1-3 suoritusmuodossa suuntausta voidaan edelleen ’ parantaa lisäämällä seinien 40 ja 70 pituutta 1 tai lisää mällä tulenkestävän kerroksen paksuutta seinillä 40 ja/tai seinällä 70 ja siten pienentämällä tulokanavien leveyttä w. Avoin kokonaisala pitää kuitenkin säilyä.

30

Haluttaessa, esim. suuremman avoimen alan saamiseksi ilman tulokanavien pituuden lisäystä, voidaan muodostaa kaksi tulokanavaa. Silloin kahta tai useampaa väliseinää käytetään jakamaan aukko. Tyypillisesti väliseinät 70 ja rajoit-35 tavat sivuseinät 40 ovat erilaisia horisontaaliselta pituudeltaan väliseinän ollessa pidempi vaakasuunnassa kuin sivuseinät. Seinät voivat tietysti olla haluttaessa yhtä 16 107435 pitkät ja väliseinä voi olla jopa lyhyempi kuin sivuseinät. Väliseinä 70 tehdään tavallisesti pidemmäksi kuin sivuseinät sen yhteistä seinää 32 vahvistavan vaikutuksen lisäämiseksi edelleen.

5

Rajoittavien sivuseinien 40 ulkosivuille on järjestetty ohjauselimiä, kuten on yleisesti esitetty viitenumerolla 33. Ohjauselimet ohjaavat kaasupyörrettä yhteisen seinän 32 ja sivuseinien 40 välillä niin, että kaasusta erotettujen 10 hiukkasten virtaussuunta kaasupyörteessä muuttuu tasaisesti ensimmäisen seinän 32 sisäpuolta pitkin menevästä olennaisesti ensimmäistä seinää 32 vasten kohtisuoraksi kaasun tuloyhteen 30 kohdalla (s.o. olennaisesti tangentiaaliseksi kaasupyörteeseen nähden kaasutilassa ja pitkin raosta 30 15 syötettyä virtaa).

Kuvioissa 1-3 kuvatun suoritusmuodon sijaan voi olla joskus edullista käyttää kaksoispyörre-erotinta, jossa on kaksi tuloaukkoa, kuten kuviossa 4 on esitetty tai yhden pyörteen 20 erotin, kuten kuvioissa 5 ja 6 on esitetty.

Kuviossa 4 esitetyssä suoritusmuodossa on erottimessa kaksi tuloaukkoa 30. Aukot on tehty yhteisen seinän 32 päihin sivuseinien 34 ja 38 viereen, missä sivuseinät muodostavat 25 ulommaisia tulokanavia 30'' rajaavia seiniä. Väliseinät 70 " ja 70' on sijoitettu aivan seinien 34 ja 38 lähelle eivätkä ne olennaisesti vahvista seinää 32. Siten väliseinien 70 ja 70' ylä- ja alapäiden tukeminen ei ole niin kriittinen tekijä kuin voi olla kuvioiden 1-3 suoritusmuodossa. Kumpi-30 kin aukoista 30, joissa kummassakin on kaksi tulokanavaa, on sijoitettu 90°:n sektoriin yhdestä pyörteestä, s.o. 90°: n sektorissa siihen pyörteeseen, joka on kyseistä tuloyhdettä lähempänä.

35 Kuvio 5 esittää edelleen esillä olevan keksinnön vaihtoehtoisen suoritusmuodon. Kolme tulokanavaa on muodostettu tuloaukkoon erottimessa, jonka horisontaalinen poikkileik- 17 107435 kaus on neliömäinen. Yksittäinen pyörre on muodostettu pyörrekammioon. Tämä suoritusmuoto kuvaa useamman kuin yhden väliseinän 70 käyttöä useamman kuin kahden tulo-kanavan aikaansaamiseksi. Muutoin tämä suoritusmuoto vastaa 5 kuvion 4 suoritusmuotoa.

Kuvio 6 esittää vielä erästä esillä olevan keksinnön suoritusmuotoa, jossa muodostetaan yksi pyörre ja tulokanavat rakennetaan liukuvalumassasta. Valutekniikan käytön etuna 10 on, että se mahdollistaa helpon ja tarkan 3-8 tulokanavan, jopa erimuotoisten kanavien, muodostamisen ja niiden sijoituksen eri kulmiin. Tulokanavat on kaikki muodostettu 90°:n kulmaan pyörrekammioon muodostetusta pyörteestä.

15 Kuvion 6 suoritusmuodossa ensimmäinen tulokanava 80, joka on lähinnä ensimmäistä sivuseinää 34, on samansuuntainen tämän sivuseinän 34 kanssa ja kohtisuorassa reaktiokammioon liitettyä sivuseinää 32 vasten. Seuraava tulokanava 80' ei ole samansuuntainen seinän 34 kanssa, vaan hieman vinossa 20 kaasu- ja kiintohiukkasvirran ohjaamiseksi sen läpi kohti seinää 34. Seuraava tulokanava 80'' edelleen poispäin sivuseinästä 34 on vielä enemmän vinossa ja viimeinen tulokanava 80111 kauimmaisena sivuseinästä 34 on kaikkein eniten vinossa. Eri tulokanavat syöttävät kaasu- ja kiinto-25 hiukkassuihkuja tangentiaalisesti kohti pyörrekammioon muodostettua pyörrettä, jossa suihkut kuitenkin osuvat pyörteeseen tangentiaalisesti alle 90°:n sektorin eri kohdissa. Siten eri suihkut edistävät pyörteen pyörteilevää liikettä. Suihkut muodostetaan vuorovaikuttamaan pyörteen 30 66 kanssa niin juohevasti kuin mahdollista.

• .

Esillä olevassa keksinnössä saadaan aikaan tehokas keskipa-koerotin ja menetelmä hiukkasten erottamiseksi keskipakovoimaa hyväksikäyttämällä erityisesti monikulmaisissa 35 monipyörre-erottimissa, mutta niitä voidaan myös käyttää pyörteilevän liikkeen tehostamiseksi sylinterimäisissä keskipakoerottimissa. Esillä oleva keksintö minimoi monia 18 107435 aiemmin tunnetuista erottimien epäkohdista. Esillä oleva keksintö pyrkii erityisesti vähentämään kaasu- ja kiinto-hiukkasvirran syötön mahdollista negatiivista vaikutusta pyörteen erotustehokkuuteen. Pyörteen pyörteilevää liikettä 5 voidaan parantaa tulokanavilla, jotka vievät vähemmän tilaa kuin mitä aiemmin on ehdotettu. Esillä oleva keksintö tuo samanaikaisesti mukanaan parannuksen keskipakoerottimen rakenteeseen, missä ohjauselimien ei tarvitse työntyä kovin syvälle pyörrekammioon ja ohjauselementit (tulokanavaraken-10 teet) lisäävät pyörrekammion vahvuutta ja jäykkyyttä.

Vaikka keksintöä on tässä esitelty ja kuvattu kaikkein käytännön is impinä ja edullisimpina pidettyjen suoritusmuotojen valossa, on alan asiantuntijoille selvää, että niistä 15 voidaan tehdä useita muunnelmia keksinnön käyttöalueen sisällä, jota käyttöaluetta tulee tulkita laajasti kattamaan kaikki vastaavat rakenteet ja menetelmät.

Claims

1. Keskipakoerotinlaitteisto, joka on yhdistetty leijupeti-reaktoriin kiintoainehiukkasten erottamiseksi sen reak-tiokammiosta (10) tulevasta kaasusta, missä erotinlait- 5 teisto käsittää: - pyörrekammion (12) rajaavat tasomaiset ulkoseinät (32, 34, 36, 38) - missä pyörrekammiossa on kaasutila, jossa on ainakin yksi pystysuuntainen kaasupyörre, ja 10. ulkoseinät sisältävät pyörrekammion ja reaktio- kammion välisen yhteisen seinän (32), jossa yhteisessä seinässä (32) on erotinlaitteiston reaktio-kammioon yhdistävä ensimmäinen seinäosa (32'), ja yhteisen seinän (32) viereisen ensimmäisen sivu-15 seinän (34); - ainakin yhden pyörrekammion yläosaan sovitetun kaasun poistoyhteen (54, 56) puhdistetun kaasun poistamiseksi kaasutilasta; - ainakin yhden kiintohiukkaspoistoyhteen (46) erotettujen 20 kiintoainehiukkasten poistamiseksi kaasutilasta; ja - kaasun tuloyhteen (30), joka on järjestetty ensimmäiseen seinäosaan (32') ensimmäisen sivuseinän (34) lähelle tai kaksi peräkkäistä kaasun poistoyhdettä käsittävän pyörre-kammion yhteisen seinän (32) keskelle kaasun syöttämiseksi I ·· 25 reaktiokammiosta kaasutilaan; ! tunnettu siitä, että kaasun tuloyhde (30) sisältää - ainakin kaksi vierekkäin ensimmäiseen seinäosaan (32') järjestettyä tulokanavaa (30', 30''), jotka on < 90°:n sektorissa jokaisesta mainitusta aina- 30 kin vähintään yhdestä kaasupyörteestä pyörrekam- ·· miossa (12) .

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen keskipakoerotinlaitteisto, tunnettu siitä, että tulokanavien pituuden suhde le- 35 veyteen l/w on > 0.8, missä pituus 1 on tulokanavan pituus kaasun virtaussuunnassa ja leveys w on vaakasuunnassa tulokanavan keskimääräinen poikkileikkausleveys. 20 107435

3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen keskipakoerotinlaitteis-to, tunnettu siitä, että tulokanavat ovat pystysuuntaisia rakoja, joilla on samansuuntaiset tulokanavaa rajoittavat 5 seinät, missä raon pystysuuntainen korkeus h on vähintään kaksi, edullisesti kymmenen, kertaa raon vaakasuuntainen, keskimääräinen poikkileikkausleveys.

4. Patenttivaatimuksen 1 mukainen keskipakoerotinlaitteis-10 to, tunnettu siitä, että ainakin kaksi tulokanavaa muodostetaan aukkoon ensimmäisessä seinäosassa jakamalla aukko yhdellä tai useammalla pystysuuntaisella väliseinällä (70, 70') .

5. Patenttivaatimuksen 4 mukainen keskipakoerotinlaitteis- to, tunnettu siitä, että - pyörrekammion ulkoseinät ovat putkiseiniä, jotka on tehty joukosta pystysuuntaisia putkia (37), jotka on yhdistetty muodostamaan putkisysteemi, ja 20 - aukkoa jakava yksi tai useampi väliseinä (70, 70. on muodostettu yli kolmesta, edullisesti yli viidestä, pystysuuntaisesta putkesta, jotka on yhdistetty putkisysteemiin.

6. Patenttivaatimuksen 5 mukainen keskipakoerotinlaitteis- to, tunnettu siitä, että yksi tai useampia väliseiniä (70, 70. on sijoitettu aukon sisälle pääasiassa kohtisuoraan ensimmäisen seinäosan (32') päätasoa vasten.

7. Patenttivaatimuksen 5 mukainen keskipakoerotinlaitteis- to, tunnettu siitä, että lisäksi ainakin yhteen tulo-kanavista on muodostettu pystysuuntainen tulokanavaa rajoittava sivuseinä (40) pystysuuntaisista putkista (31'), jotka on taivutettu ensimmäisen seinäosan tasosta ulospäin, 35 missä putket taivutetaan joko pyörrekammioon tai siitä . ulospäin muodostamaan tuloputken muodostava sivuseinä, joka on kohtisuorassa ensimmäisen seinäosan päätasoon nähden. 107435 21

8. Patenttivaatimuksen 7 mukainen keskipakoerotinlaitteis-to, tunnettu siitä, että pystysuuntainen tulokanavaa rajoittava sivuseinä on tehty yli kolmesta, edullisesti yli 5 viidestä putkesta, jotka on yhdistetty perifeeristen seinien putkisysteemiin.

9. Patenttivaatimuksen 1 mukainen keskipakoerotinlaitteis-to, tunnettu siitä, että 10. pyörrekammio (12) on tehty pääasiassa tasomaisista ul koseinistä (32, 34, 36, 38) ja siinä on suorakaiteen muotoinen tai neliömäinen horisontaalinen poikkileikkaus, pyörrekammioiden ulkoseinien käsittäessä - yhteisen seinäosan (32) pyörrekammion (12) ja 15 reaktiokammion (10) välissä, missä yhteisessä seinäosassa on ensimmäinen seinäosa (32'), - ensimmäinen ja toinen sivuseinä (34, 38), jotka ovat kohtisuorassa yhteiseen seinäosaan nähden ja - kolmas sivuseinä (36) vastapäätä yhteistä seinä- 20 osaa ja ainakin yläosaltaan sen kanssa samansuun taisena, ja siitä, että - ulkoseinät muodostetaan pystysuuntaisista putkista (37), jotka on mekaanisesti yhdistetty rinnakkain, edullisesti evien (39) avulla muodostamaan perifeerinen seinäputkisys- I · * 25 teemi.

10. Patenttivaatimuksen 9 mukainen keskipakoerotinlaitteis-to, tunnettu siitä, että pyörrekammiolla on neliömäinen poikkileikkaus ja kaasun poistoyhde (54) on sijoitettu 30 pääasiassa pyörrekammion yläosan keskelle ja tulokanavat (30) muodostetaan yhteisessä seinäosassa olevaan aukkoon, joka on lähellä ensimmäistä sivuseinää (34).

11. Patenttivaatimuksen 10 mukainen keskipakoerotinlait-35 teisto, tunnettu siitä, että lisäksi osa pyörrekammion ensimmäisestä sivuseinästä (34) muodostaa rajoittavan seinän yhteen tulokanavista. 22 107435

12. Patenttivaatimuksen 9 mukainen keskipakoerotinlaitteis-to, tunnettu siitä, että - pyörrekammiossa on suorakulmion muotoinen poikkileikkaus t 5 ja ainakin kaksi kaasun poistoyhdettä (54, 56), jotka on sijoitettu toinen toisensa perään sen pituussuunnassa pyörrekammion yläosaan kahden tai useamman pyörteen aikaansaamiseksi pyörrekammion kaasutilaan, ja - tulokanavat (30', 30'') muodostetaan yhteisessä seinässä 10 olevaan aukkoon kahden vierekkäisen pyörteen väliin kaasun syöttämiseksi kumpaankin kahdesta vierekkäisestä pyörteestä .

13. Patenttivaatimuksen 10 tai 12 mukainen keskipakoerotin-15 laitteisto, tunnettu siitä, että pystysuuntaiset tulo- kanavia rajoittavat seinät on muodostettu - ainakin yhdestä väliseinästä (70, 70'), joka on sijoitettu kohtisuoraan yhteisen seinäosan (32) päätasoa vastaan ja muodostettu pystysuuntaisista 20 putkista (37''), jotka on yhdistetty perifeeriseen seinäputkisysteemiin, ja - pystysuuntaisista putkista (37'), jotka on taivutettu ulospäin yhteisen seinäosan (32) tasosta, putkien ollessa taivutettu joko sisään pyörrekam- • « « 25 mioon tai ulospäin siitä muodostamaan tulokanavan muodostava sivuseinä (40), joka on kohtisuorassa tai vinossa > 60° yhteisen seinäosan päätasoon nähden.

14. Patenttivaatimuksen 12 mukainen keskipakoerotinlait- teisto, tunnettu siitä, että - kaksi kaasun poistoyhdettä (54, 56) on sijoitettu pyörre-kammion sisään muodostamaan kaksi kaasupyörrettä siinä, - yksi pystysuuntainen aukko (30) on muodostettu keskelle 35 yhteistä seinäosaa (32) ja - kaksi tulokanavaa (30', 30'') on muodostettu aukkoon - sijoittamalla pystysuuntainen väliseinä (70, 23 107435 70. keskelle aukkoa muodostamaan ensimmäinen tulokanavaa rajoittava seinä kumpaankin kahdesta tulokanavasta, ja - taivuttamalla pystysuuntaisia putkia aukon alu-5 eella ulospäin yhteisen seinäosan tasosta muodos tamaan toinen tulokanavaa rajoittava seinä (40) kumpaankin kahdesta tulokanavasta.

15. Patenttivaatimuksen 10 tai 12 mukainen keskipakoerotin-10 laitteisto, tunnettu siitä, että yli kolme, edullisesti yli viisi, pystysuuntaista putkea (37, 37', 37'') on taivutettu ulospäin yhteisestä seinäosasta ja/tai niitä käytetään muodostamaan pystysuuntaisia tulokanavia rajoittavia sivuseiniä . 15

16. Patenttivaatimuksen 10 tai 12 mukainen keskipakoerotin-laiteisto, tunnettu siitä, että väliseinä (70, 70') on mekaanisesti yhdistetty yhteiseen seinäosaan (32) tulo-kanavien ylä- ja/tai alapuolelta ja lisäksi jatkeen kautta 20 pyörrekammion kolmannen sivuseinän (36) alaosaan.

17. Patenttivaatimuksen 10 tai 12 mukainen keskipakoerotin-laitteisto, tunnettu siitä, että väliseinä (70) on mekaanisesti yhdistetty yhteiseen seinäosaan tulokanavien ylä- « · t 25 ja/tai alapuolelta ja lisäksi jatkeen kautta reaktiokammion tai pyörrekammion tukirakenteisiin.

18. Patenttivaatimuksen 1 mukainen keskipakoerotinlaitteis-to, tunnettu siitä, että ensimmäinen seinäosa on tehty 30 pääosin tasalaatuisesta valumateriaalista ja tulokanavat (80, 80', 80'', 80111) on muodostettu valamalla valumateriaalista.

19. Patenttivaatimuksen 18 mukainen keskipakoerotinlait-35 teisto, tunnettu siitä, että tulokanavien pituuden suhde l/w leveyteen on > 0.8 pituuden 1 ollessa tulokanavan pituus kaasun virtaussuunnassa ja leveyden w ollessa tulo- 24 107435 kanavan keskimääräinen horisontaalinen poikkileikkausle-veys.

19 107435

20. Patenttivaatimuksen 18 mukainen keskipakoerotinlait-5 teisto, tunnettu siitä, että tulokanavien akselit ovat samansuuntaisia.

21. Patenttivaatimuksen 18 mukainen keskipakoerotinlait-teisto, tunnettu siitä, että vähintään kahden tulokanavan 10 akselit muodostavat 5° - 60° kulman.

22. Menetelmä kiintoainehiukkasten erottamiseksi leijupeti-reaktorin reaktiokammiosta poistetusta kaasusta käyttämällä hyväksi reaktiokammioon yhdistettyä keskipakoerotinta, joka 15 käsittää tasomaisilla ulkoseinillä rajatun pyörrekammion, jotka ulkoseinät sisältävät pyörrekammion ja reaktiokammion välisen yhteisen seinän (32), jossa yhteisessä seinässä (32) on erotinlaitteiston reaktiokammioon yhdistävä ensimmäinen seinäosa (32'), ja yhteisen seinän (32) viereisen 20 ensimmäisen sivuseinän (34), ja jossa pyörrekammiossa on ainakin yksi pyörrekammion yläosaan sovitettu kaasun pois-toyhde, ainakin yksi kiintoainehiukkasten poistoyhde ja kaasun tuloyhde, joka tuloyhde on järjestetty ensimmäiseen seinäosaan (32') ensimmäisen sivuseinän (34) lähelle tai ... 25 kaksi peräkkäistä kaasun poistoyhdettä käsittävän pyörre- kammion yhteisen seinän (32) keskelle, ja joka menetelmä käsittää seuraavat vaiheet: - kaasu- ja kiintoainehiukkasvirta poistetaan reaktiokammiosta ja se syötetään kaasun tuloyhteen läpi pyörrekammion 30 kaasutilaan; j·· - pyörrekammion kaasutilaan aikaansaadaan ainakin yksi pystysuora kaasupyörre - kiintoainehiukkaset erotetaan kaasusta mainitussa ainakin yhdessä kaasupyörteessä; 35. erotetut kiintoainehiukkaset poistetaan pyörrekammion kaasutilasta mainitun ainakin yhden kiintoainehiukkasten poistoyhteen läpi; ja 25 107435 - puhdistettu kaasu poistetaan pyörrekainmion kaasutilasta mainitun pyörrekainmion yläosaan sovitetun ainakin yhden kaasun poistoyhteen kautta, tunnettu siitä, että 5. kaasu- ja kiintoainehiukkasvirta, joka on poistettu reaktiokammiosta, jaetaan kaasun tuloyhteessä vähintään kahteen vierekkäiseen virtaan ja syötetään nämä vähintään kaksi virtaa kaasupyörteen < 90° sektorissa pyörrekammioon.

23. Patenttivaatimuksen 22 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että vähintään kaksi kaasu- ja kiintoainehiukkasvir-taa ohjataan tulokanavien läpi, joiden pituuden suhde leveyteen l/w on > 0.8 > · · ·♦ 26 107435