FI118756B - Menetelmä kaasupainepulssien tuottamiseksi hiukkaskasautumien puhdistuslaitteistossa ja hiukkaskasautumien puhdistuslaitteisto - Google Patents

Menetelmä kaasupainepulssien tuottamiseksi hiukkaskasautumien puhdistuslaitteistossa ja hiukkaskasautumien puhdistuslaitteisto Download PDF

Info

Publication number
FI118756B
FI118756B FI20040486A FI20040486A FI118756B FI 118756 B FI118756 B FI 118756B FI 20040486 A FI20040486 A FI 20040486A FI 20040486 A FI20040486 A FI 20040486A FI 118756 B FI118756 B FI 118756B
Authority
FI
Finland
Prior art keywords
gas
combustion chamber
combustion
chamber
pressure
Prior art date
Application number
FI20040486A
Other languages
English (en)
Swedish (sv)
Other versions
FI20040486A (fi
FI20040486A0 (fi
Inventor
Kimmo Savolainen
Pauli Jokela
Original Assignee
Nirafon Oy
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nirafon Oy filed Critical Nirafon Oy
Publication of FI20040486A0 publication Critical patent/FI20040486A0/fi
Priority to FI20040486A priority Critical patent/FI118756B/fi
Priority to US11/089,789 priority patent/US7585372B2/en
Priority to KR1020050026657A priority patent/KR100779778B1/ko
Priority to DE602005019699T priority patent/DE602005019699D1/de
Priority to PCT/FI2005/000170 priority patent/WO2005095008A1/en
Priority to RU2006137333/12A priority patent/RU2365434C2/ru
Priority to AU2005227643A priority patent/AU2005227643A1/en
Priority to EP05717288A priority patent/EP1729897B1/en
Priority to AT05717288T priority patent/ATE459432T1/de
Priority to CNB2005800007353A priority patent/CN100544841C/zh
Publication of FI20040486A publication Critical patent/FI20040486A/fi
Application granted granted Critical
Publication of FI118756B publication Critical patent/FI118756B/fi

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23CMETHODS OR APPARATUS FOR COMBUSTION USING FLUID FUEL OR SOLID FUEL SUSPENDED IN  A CARRIER GAS OR AIR 
    • F23C15/00Apparatus in which combustion takes place in pulses influenced by acoustic resonance in a gas mass
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A01AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01KANIMAL HUSBANDRY; AVICULTURE; APICULTURE; PISCICULTURE; FISHING; REARING OR BREEDING ANIMALS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NEW BREEDS OF ANIMALS
    • A01K80/00Harvesting oysters, mussels, sponges or the like
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B08CLEANING
    • B08BCLEANING IN GENERAL; PREVENTION OF FOULING IN GENERAL
    • B08B7/00Cleaning by methods not provided for in a single other subclass or a single group in this subclass
    • B08B7/0007Cleaning by methods not provided for in a single other subclass or a single group in this subclass by explosions
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B08CLEANING
    • B08BCLEANING IN GENERAL; PREVENTION OF FOULING IN GENERAL
    • B08B7/00Cleaning by methods not provided for in a single other subclass or a single group in this subclass
    • B08B7/02Cleaning by methods not provided for in a single other subclass or a single group in this subclass by distortion, beating, or vibration of the surface to be cleaned
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28GCLEANING OF INTERNAL OR EXTERNAL SURFACES OF HEAT-EXCHANGE OR HEAT-TRANSFER CONDUITS, e.g. WATER TUBES OR BOILERS
    • F28G7/00Cleaning by vibration or pressure waves
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28GCLEANING OF INTERNAL OR EXTERNAL SURFACES OF HEAT-EXCHANGE OR HEAT-TRANSFER CONDUITS, e.g. WATER TUBES OR BOILERS
    • F28G7/00Cleaning by vibration or pressure waves
    • F28G7/005Cleaning by vibration or pressure waves by explosions or detonations; by pressure waves generated by combustion processes

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Environmental Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Biodiversity & Conservation Biology (AREA)
  • Animal Husbandry (AREA)
  • Fluidized-Bed Combustion And Resonant Combustion (AREA)
  • Incineration Of Waste (AREA)
  • Cleaning In General (AREA)
  • Amplifiers (AREA)
  • Tone Control, Compression And Expansion, Limiting Amplitude (AREA)
  • Other Investigation Or Analysis Of Materials By Electrical Means (AREA)

Description

! 118756
Menetelmä kaasupainepulssien tuottamiseksi hiukkaskasautumien puhdistuslaitteis-tossa ja hiukkaskasautumien puhdistuslaitteista
Esillä oleva keksintö koskee patenttivaatimuksen 1 johdanto-osan mukaista menetelmää S kaasufaasipulssien kehittämiseksi hiukkaskasautumien puhdistuslaitteessa, joka käsittää polttokammion ja vahvistintorven yhdistelmän.
Esillä olevan kaltaisen menetelmän mukaisesti polttokaasua ja happea syötetään poltto-kammioon, jolla on yleensä pitkänomainen muoto ja jossa on kaksi vastakkaista päätä polt-10 tokaasuseoksen muodostamiseksi, kaasuseos sytytetään painepulssin kehittämiseksi, ja painepulssi vapautetaan kammiosta ja johdetaan vahvistintorveen vahvistetun pulssin muodostamiseksi.
Keksintö koskee myös patenttivaatimuksen 5 johdanto-osan mukaista laitteistoa.
15
Sekä menetelmä että laitteisto ovat erityisesti käyttökelpoisia sellaisten vahvistettujen kaasufaasipulssien (äänten) kehittämiseksi, joita voidaan käyttää hyväksi hiukkaskasautumien puhdistamiseksi teollisissa prosessilaitteistoissa ja voimalaitoksissa.
20 Voimalaitoksissa, sementin käsittelyssä jne., joissa kehittyy tai muodostuu pieniä hiukkasia • · · prosessin päätuotteena tai sivutuotteina, yleisenä ongelmana on, että hiukkaset kasautuvat i i · ’· *; * prosessilaitteiston pinnoille. Voimalaitoksissa sellaiset hiukkaskasautumat lisäävät paine- • · · hävikkejä ja vähentävät dramaattisesti lämmönsiirtoa kaasun ja jäähdytys- tai kuumennus- · • · *** väliaineen, kuten veden, höyryn tai esikuumennetun polttoilman, välillä.
• · · **" 25 ··« a» <-* • · • ·
Tavanomaisesti prosessointilaitteiston noki- tai hiukkaskuormitettujen pintojen puhdista- ,·... minen on suoritettu "nokipuhalluksena" tai "nokihakkaamisena" tunnetuilla menetelmillä, *** * . · · ·. jotka käsittävät vaiheet, j ossa puhalletaan laitteistoon ilmaa tai höyryä tai altistamalla pinta * · • · · * , teräspallojen hakkaamiselle. Jälkimmäinen tekniikka, jossa teräspallot pudotetaan pys- • · ... 30 tysuorasti ylhäältä ja kerätään laitteiston pohjasta, on vaikea toteuttaa ja se aiheuttaa hie- • · • · man sisäpintojen vaurioitumista. Höyrypuhalluksen haittana on se, että se kovettaa joskus • · • φ · ί·ϊ ϊ tuhkan ja aiheuttaa putken pintojen kulumista.
« • · 2 118756
Viimeaikoina on kehitetty uusi teknologia, jossa tuhka tai noki poistetaan käyttämällä ääntä, jonka taajuus on alueella 20 - 250 Hz ja äänenpaine jopa 160 dB. Sellaisissa menetelmissä käytettävissä tavanomaisissa äänigeneraattoreissa käytetään paineilmaa tai pyörivää sireeniä äänen aikaansaamiseksi, joka ääni vahvistetaan laajennetussa torvessa ja kohdiste-5 taan kohti puhdistusta tarvitsevia pintoja. Äänenpaine, desibeleinä annettuna, ei ole välttämättä paras osoitus laitteen puhdistusvoimasta. Ääni on tavallisesti siniaaltoinen, ja mitä alempi taajuus sitä hitaampi muutoksen nopeus pienestä paineesta suureen paineeseen. Toisaalta suurella taajuudella kokonaisenergia seuraa yhtälöä: amplitudi x taajuus ~ energia.
10
Kuten tunnettua, kun taajuus suurenee, amplitudi pienenee vakioenergialla.
Edellä olevan ongelman voittamiseksi on suunniteltu räjähdyspulssipuhdistin, jossa polttoaine ja ilma sytytetään räjähdyskammiossa ja räjähdyspulssi vahvistetaan tavanomaisessa 15 torvilaitteessa. Tällä jäijestelyllä on mahdollista saada suuren nopeuden paineheilahdus positiivisesta negatiiviseen. Esimerkkinä tunnetusta teknologiasta voidaan mainita kaasu-pulssipuhdistin, joka on kuvattu julkaisussa WO 01/78912 AI. Tunnetussa puhdistimessa räjähdys kehitetään sytyttämällä vetyä ja happea käsittävä kaasuseos, joka valmistetaan elektrolyysillä erikseen kullekin räjähdykselle.
20 • · · l *; Aikaisemmassa PCT-hakemuksessamme (WO 02/04861 AI) olemme kuvanneet menetel- • · · • · · * ; män, jossa käytetään äänipulssejä NOx-päästöjen vähentämiseksi ja polttohyötysuhteen j I" ^ parantamiseksi voimalaitoksessa. Tässä teknologiassa käytetään kaasupulssilaitetta, joka • · "je on jotakuinkin samanlainen kuin saksalaisen Vl-raketin moottori. Myöhemmin olemme ,· · ·, 25 rakentaneet erilaisia kaasupulssipuhdistuslaitteistoja, jotka on varustettu erillisillä poltto- • · • · · kammion sytytystulpilla ja kaasu-ja ilmaventtiileillä. Tyypillisesti tämän kaltaisilla lait-teistoilla saadaan aikaan tehokas pulssi joka 8. sekunti äänenpaineella 165 - 170 dB mitat- • · · t .*··. tuna 4 metrin etäisyydeltä. Näissä laitteistoissa on tilavuudeltaan noin 25 litran räjähdys- • · · * . kammiot, ja ne polttavat propaania nopeudella 2 g/räjähdys ilman läsnä ollessa. Räjähdys- • · 30 kammiot ovat lieriömäisiä, niiden halkaisijan ollessa 1/3 pituudesta.
• · • · · • • · · ; Ukrainalainen yhtiö on tuonut markkinoille räjähdyspuhdistuslaitteiston, jossa räjähdys · ( sytytetään suurenergisellä sähkökipinällä ilman ja metaanin seoksessa, ja väitetään, että todellinen detonaatio - räjähdyksen sijasta - saataisiin aikaan 1,5 m pitkän putken sisäl- 3 118756 lä. Tämän tyyppisellä detonaatiolla paikallinen detonaatiorintamapaine voi olla niinkin suuri kuin 100 bar, kun taas paine normaalissa kaasuräjähdysaaltorintamassa on vain 5 - 7 bar.
5 US-patentissa 5 015 171 kuvataan jatkuva "viritettävä pulssipoltin", joka tuottaa 300 Hz ääniaallon, jota käytetään palamisen parantamiseksi voimalaitoksessa, mutta jossa yksi pulssi polttaa noin 5 mg kaasua.
Kiijallisuuden perusteella näyttää siltä, että räjähdyksen muuttamiseksi detonaatioksi kaa-10 su-ilmaseoksen kanssa, on vähintään kaksi minimiedellytystä, jotka täytyy täyttää: a) sytytyskipinän tai lasersäteen energian täytyy olla noin 1000 J tai enemmän, ja b) räjäytyksen pituus putkessa täytyy olla vähintään 1500 mm, kun räjäytysputken halkaisi-15 ja on noin 100 mm.
Normaalin palamisen muuttumista detonaatioksi voidaan auttaa myös muodostamalla polt-tokammio sisäseinämään hieman karkeutta tai kierteinen rakenne, joka tunnetaan "Schel-kinin kierteenä". Schelkin tutki tätä ilmiötä jo vuonna 1946.
20 ' Esillä olevan keksinnön kohteena on kaasupulssilaitteiston aikaansaaminen hiukkaskerros- • a *. *. * tumien puhdistamiseksi, j onka laitteen polttoaineenkulutusta on pienennetty, samalla kun a a a « ···· sillä saadaan silti aikaan tehokas äänenpaine suuruusluokassa vähintään 160 dB 4 metrin a aa a a * · · · * etäisyydellä, ja kaasun paikallispaine - ainakin jossakin kohdassa - 50 - 100 bar tai enem- • a a 25 män. Lisäksi esillä olevan keksinnön kohteena on kaasupulssilaitteiston aikaansaaminen ja a a * * * * * menetelmä sen käyttämiseksi, j otka sallivat paineiskujen suurentuneen lukumäärän.
a a a a a aa *.,. Esillä oleva keksintö perustuu ideaan, että kehitetään täydellinen tai osittainen detonaatio a a tai suuresti parantunut tavallinen palaminen polttokammiossa, jonka tilavuutta on pienen- a a a a aa *·* 30 netty. Erityisesti olemme keksineet, että on edullista syöttää polttokaasu ja happea sisältävä a a *·; ·' kaasu polttokammioon, jolla on pitkänomainen muoto ja kaksi vastakkaista, yleensä ka- • a a • : vennettua päätä, joista toinen on suljettu tai suljettavissa ja joista toinen on auki kaasun aaa :: purkautumisen sallimiseksi. Sellaisessa kammiossa kaasuseos voidaan sytyttää lähellä polt- tokammion oleellisesti suljettua päätä. Sijoittamalla sytytysvyöhyke lähelle kammion yhtä 4 118756 päätä on mahdollista luoda kammion pään sisäseinämästä heijastuvalla paineaallolla puris-tusvyöhyke, jossa alkuräjähdys kaasuseoksen sisällä voidaan muuttaa detonaatioksi. Sitten detonaation annetaan purkautua pitkänomaisen polttokammion ulomman pään kautta, jolloin samalla kehittyy ääni-ja paineaalto, joka etenee kaasupulssilaitteen läpi ja joka voi-5 daan kohdistaa puhdistettavaa kohdetta kohti. Lisäksi on keksitty, että on erityisesti edullista luoda räjähdys sytytysvyöhykkeen sisällä symmetrisesti sijoitettujen sytytysvälineiden avulla.
Täsmällisemmin esillä olevan keksinnön mukaiselle menetelmälle on pääasiassa tunnus-10 omaista se, mitä on esitetty patenttivaatimuksen 1 tunnusmerkkiosassa.
Esillä olevan keksinnön mukaiselle laitteistolle on tunnusomaista se, joka on esitetty patenttivaatimuksen 5 tunnusmerkkiosassa.
15 Esillä olevalla keksinnöllä saavutetaan huomattavia etuja. Niinpä uusi polttokammio on pieni ja mahdollistaa sen, että saavutetaan noin 165 -170 dB:n äänitaso polttoaineen kulutuksella, joka on alle 1/20 siitä, mikä on kokeellisesti aikaisemmin saavutettu.
Seuraavaksi keksintöä tutkitaan lähemmin seuraavan yksityiskohtaisen selityksen avulla ja 20 viittaamalla oheisiin piirustuksiin.
• * * • · t • · · • · V. · Kuviossa 1 kuvataan kaavamaisesti keksinnön mukaisen polttokammion sekoitusosan ko- ··.: koonpanoja ··· • · *♦··* Kuviossa 2 esitetään sivukuvantona esillä olevan keksinnön mukaisen polttokammion ra- 25 kenne.
··· • · • · ,, Kuten edellä on selitetty, yleensä keksinnön mukaisessa menetelmässä polttokaasua, kuten • · *... palavaa hiilivetyä, esimerkiksi propaania, ja ilmaa tai muuta happea sisältävää kaasua, joka • # • · antaa hapen, joka tarvitaan palamiseen/räjähdykseen/detonaatioon, syötetään polttokammi- • · · *·* * 30 oon 1, jolla on oleellisesti pitkänomainen muoto ja ensimmäinen kavennettu ja suljettu pää ··♦ • ♦ ’···* 2 sekä toinen kavennettuja avoin pää 3, jotka on sijoitettu vastakkaisesti ensimmäiseen ·· · • ϊ nähden. Kaasu ja happea sisältävä kaasu syötetään ja sekoitetaan sytytysvyöhykkeellä 4, ··· joka sijaitsee kammion ensimmäisen pään läheisyydessä. Kaasu sytytetään lukuisissa syty-tyskohdissa 5, jotka on sijoitettu symmetrisesti suhteessa kammion keskiakseliin nähden.
118756 5
Kun kaasu sytytetään, se kehittää räjähdyksen ja räjähdysaallon, joka heijastuu polttokam-mion ensimmäisen pään sisäseinämistä ja muodostaa siten törmäyskeskuksen (tai "ensimmäisen puristusvyöhykkeen"). Törmäyskeskuksessa detonaatio saadaan alkamaan vähintään yhdessä osassa kaasuseosta.
5
Liekkirintaman aalto kulkee pitkin polttokammiota, joka, kuten voidaan nähdä kuvion 2 suoritusmuodossa, jatkuvasti kapenee kohti kammion toista (ulointa) päätä, jolloin saavutetaan enemmän puristusta ja liekin nopeus suurenee. Tämän kaltaisessa polttokammiossa kammioon syötetty kaasu palaa täydellisesti hyvin lyhyellä etäisyydellä, käytännössä noin 10 alle 1000 mm, erityisesti alle noin 600 mm.
Niinpä kuten edellä on selitetty, polttokammiossa poltetun kaasu-ilmaseoksen palamisaalto puristuu itse kolmella erilaisella menetelmällä samaan aikaan, nimittäin palamisrintama, joka on kehitetty symmetrisesti asennetuista sytyttimistä S, törmää keskuksessa, se heijas-15 tuu pyöreästä tai parabolisesta tai kartiomaisesta päästä kaasun ja ilman sisään viennin päässä ja puristuu toisessa kartiomaisessa päässä, josta paine vapautetaan vahvistintorveen 6.
Keksinnön kuviossa 2 esitetty edullinen suoritusmuoto käsittää polttokammion 1, jossa 20 pyöreä tai parabolinen tai kartiomainen kammiopää 2 jatkaa lyhyen välimatkan lieriönä 7 φ ja - etäisyydellä lieriömäisestä tai melkein lieriömäisestä osasta - muuttuu lievästi viettävän • · \V (typistetyn) kartion 8 muotoiseksi kammion toista päätä kohden. Torvi sovitetaan tämän kartion taakse. Torvi suurentaa kartion pinta-alaa jopa 20 - 30 kertaa verrattuna pinta- ··· • · ' · * · * alaan, joka on polttokammion j a torven välissä kytkentäkohdassa olevassa raj apinnassa.
• · · ···· 25 "Pinta-alalla" tarkoitamme poikkileikkausta kammion keskusakselia vastaan.
··« * · • ·
Symmetrisesti asennetut sytytystulpat 5 asennetaan polttokammioon vyöhykkeelle, joka on • · karkeasti ottaen osassa, jossa kammion lieriömäinen osa alkaa.
• · • · ···
• M
V * 30 On hyvin tunnettua, että torvien laajennusalueella paine muuntuu suurempaan amplitudiin, ··· • · *···* joka ilmiö itse asiassa vastaa termiä "vahvistettu". Samaan aikaan palamistiloissa, joissa on • '/· loivasti viettävä kartio tai kavennettu pää, kuten on esitetty, paine kasvaa kyseisessä pääs- • · · sä. Palamisnopeus on lämpötilan ja paineen funktio. Kun paine kasvaa, lämpötila nousee ja reaktionopeus suurenee progressiivisesti.
6 118756
Toinen piirre, joka on auttanut parantamaan ja suurentamaan palamisnopeutta, käsittää yksinkertaisen sekoitusjärjestetyn, jossa kaasu syötetään kahdesta tai useasta putkesta 9 sekoituskammioon, kaikilla putkilla on kaltevat päät, siten että ilmavirta muuttuu erittäin pyörteiseksi päässä. Polttokammion sekoitusvyöhykkeellä 10 on useita kaasun syöttösuut-5 timia polttokaasua varten ja vähintään yksi ilmansyöttösuutin happea sisältävälle kaasulle. Kuten alla selitetään, kaasunsyöttösuuttimia 9 säädellään edullisesti magneettiventtiileillä 11.
Lisäksi yllättävästi havaittiin, että kun ilma virtaa taukoamatta polttokammioon, siten että 10 kun räjähdys tapahtuu, ilmavirta puristuu yksinkertaisesti takaisin päin, palamisen jälkeen tämä paineja ilman vakioajopaine huuhtelevat kammion puhtaaksi palamiskaasuista ja antaa uutta tuoretta ilmaa toiseen palamiseen.
Keksinnön edullisen suoritusmuodon mukaisesti luodaan suuri määrä räjähdyksiä poltto- 1S kammiossa aikayksikköä kohti. Jotta saadaan laitteistossa oleva kaasu ja ilma räjähtämään suuremmalla taajuudella, tarvitaan erityisen tyyppisiä kaasuventtiilejä, jotka myös toimivat suurella taajuudella. Pienet venttiilit toimivat tavallisesti suuremmalla taajuudella kuin suuremmat venttiilit, ja tästä syystä käytetään jopa kuutta pientä venttiiliä, jotta saadaan kaasun rinnakkainen syöttö lukuisten kaasuputkien läpi. Ilmaa voidaan syöttää erillisesti , t. 20 kaasusta ja yhden yksittäisen ilmasyöttöputken 12 kautta (katso kuvio IA). Joissakin edul- *·· * , ·. ·, lisissä suoritusmuodoissa ilmaputken pituus oli ennen suurempaa paikallisvastusta sellai- ***** nen, joka on vähintään kaksi kertaa niin pitkä kuin polttokammio.
···· ··· • · • · ···
Toiminnan aikana, jotta saadaan aikaan vaikkapa räjähdykset taajuudella 10 Hz, ilmavent- *··· • * * *. 25 tiili on jatkuvasti auki, kun taas kaasuventtiilit toimivat sillä tavalla, että ne avautuvat ja M* sulkeutuvat 10 kertaa sekunnissa ja ne ovat auki aikavälin 10 - 50 ms aikana. Kun kaasu-: venttiilit suljetaan, sytytystulpat sytytetään. Tämänkaltaisella toimintamuodolla on mah- :" *: dollista tuottaa j atkuvasti kaasupainepulssej a esillä olevalla laitteistolla pidennetty) en aj an- jaksojen aikana, tyypillisesti noin 1 - 3 sekuntia. Aktiivisten toimintamoodien välillä polt- • *· * .*··. 30 tokammion annetaan jäähtyä. Jäähtymisvaiheen aikana ilmavirtaa voidaan pitää yllä vakio- ·· y., na, kunnes riittävä jäähdytys on saavutettu.
• * ··· ·*··· • ·
Akustisen teorian perusteella tiedetään, että erilaiset rungot kytkettynä yhteen muuttavat akustista impedanssia ja tällä tavalla kokonaisasennuksen akustisen käyttäytymisen koko- 118756 7 naissuorituskykyä. Niin kauan kuin tarkastellaan tätä piirrettä, polttokammion ulottuvuudet ja torven ulottuvuudet ovat tärkeitä. Optimaalinen akustinen kokoonpano on hyvin vaikea laskea tai on lähes mahdotonta tehdä sitä ainoastaan matemaattisilla tavoilla.
5 Esimerkki
Polttokammion, jolla on kuviossa 2 esitetty kokoonpano, pituus oli 560 mm, lieriömäisen osan halkaisija oli 168 mm ja minimihalkaisija 66 mm kohdassa, jossa torvi alkoi avautua. Sytytystulpat (3) sijaitsevat 84 mm pyöreästä päästä (kuvio 1C) symmetrisesti sijoitettuna 10 pitkin kammion reunaa 120 asteessa toisiinsa nähden. Torven kokonaispituus oli 1340 mm ja se varustettiin kahdella erilaisella kartiolla, ensimmäinen 40 mm - 250 mm, toinen 250 -350 mm.
Käytetty polttokaasu (ajokaasu) oli propaani, joka sekoitettiin ilman kanssa, ja 10 Hz:n 15 toimintataajuudella saimme 170 dB:n äänitason polttamalla ainoastaan 37 mg propaania räjähdystä kohti.
Vertailuna aikaisempien kokeitten aikana erilaisen polttokammion kanssa, jolla on pitkänomainen, oleellisesti kokonaan lieriömäinen muoto, poltimme 2000 mg propaania räjäh-20 dystä kohti saman äänipainetason saavuttamiseksi kuin mitä tässä keksinnössä esitettävällä • · · “; ’ laitteistolla. Sen lisäksi, että säästetään paljon polttoaineen kulutuksessa, esillä olevan kek- • · m • · · ’ ' sinnön tärkeä lisäetu - kun otetaan huomioon, että se on tarkoitettu hiukkaskasautumien • · · "l.· puhdistamiseksi - on nopeus, jolla positiivinen paine heilahtaa negatiiviseen paineeseen.
• · Tämä saavutetaan optimaalisesti, jos kaasuseoksen palaminen on niin nopeaa kuin mahdol-25 lista. Esillä olevalla laitteistokokoonpanolla tämä voidaan saavuttaa.
• · ··«
Kaasuja ilma sekoitetaan ennen polttokammiota polttokammion pienemmällä sekoitus- • · * ,*··. vyöhykkeellä, jossa kaasu ruiskutetaan kahdesta johdosta ilmavirran keskelle (vrt. kuvio ·*· * . IB). Yhdessä suoritusmuodossa polttokammion kokoonpano oli seuraava: Ensimmäinen • · ... 30 kartiomainen osa, jonka pituus oli 65 mm, sitten lieriömäinen osa, jossa sijaitsivat sytytys- • · *" tulpat, kokonaispituus 40 mm, kauempana 106 mm lievä kartio, sitten lieriömäinen osa, • · · • * · | noin 40 mm pitkä, ja kammion kaukaisemmassa osassa käänteinen lievä kartio (106 mm), lieriömäinen osa (40 mm), kartiomainen osa (65 mm) pitkä, jossa kartion päät olivat 115 - 8 118756 56 mm, siten kokonaispolttokammio oli symmetrisesti leventynyt ja symmetrisesti supistunut
Seuraava tarvitaan, jotta saavutetaan vähintään yhdessä osassa palamista todellinen deto-5 naatio: Symmetrinen sytytys, joka aiheuttaa ensimmäisen puristuksen, kun paineaallot törmäävät, pää, joka mahdollistaa kohdistetun heijastumisen (saavutetaan pyöreällä, parabolisella tai kartiomaisella pohjalla), mainitun pään ollessa se, johon kaasut syötetään, ja lopuksi, ja edullisesti, suppilomaisen osan ennen kuin paineaaltokaasut vapautetaan vah-vistintorveen. Ainakin laitteiston tässä osassa, jossa paine kasvaa nopeasti, kun aallot saa-10 puvat enenevästi kapenevaan putken osaan, räjähdys saadaan alkamaan. Mahdollisesti kaikki kaasu ei räjähdä, mutta luultavasti vähintään noin 10 tilavuus-% (esimerkiksi 0,2 -0,3 osaa) kaasu-ilma-seoksesta detonoi, kun taas seoksen jäljelle jäävä osa räjähtää ja antaa tarpeellisen puristuksen detonaatiota varten.
15 Riittävä pituus ilmaputkea tai jakeluputkea ennen avointa venttiiliä mainitun venttiilin ja polttokammion välillä on edullista ilman puhdistamiseksi pulssin jälkeen.
Kun laitteiston räjähdykset värähtelevät 10 kertaa sekunnissa, olemme keksineet, että paras resonanssivaikutus saadaan kokoonpanolla, jossa asennetaan yhteen 560 mm pitkä a a. a 20 polttokammio ja 1340 mm pitkä torvi. Näyttää siltä, että tässä sovitelmassa saadaan paras • · · a*"a resonanssi ja parhaat äänipainetasot Kuviossa 2 esitetään yhden esimerkinomaisen suori- • · · .·. tusmuodon mukaisen polttokammion rakenne.
···· ·φ· • · • · * · .:. Kuten aikaisemmin on mainittu, pienet moninkertaiset rinnakkaiset magneettiset venttiilit ···· .**·. 25 voidaan säätää toimimaan esimerkiksi taajuudella 0,1-30 Hz, ja sama voidaan tehdä hei- ·· · posti sylyttimelle. Koska toimintaa voidaan ohjata sähköisesti, voimme tehdä pulssien sar- : joja, joissa ··· * ··« • · • · «·· .·*·. taajuus, f„ = f„.i + Af tai + ->-.
• · ♦ 30 • ♦ # · · Tämä tarkoittaa, että painepulssisarjoja voidaan ohjelmoida säädettävästi. Koska uuden • * 4 4 voimalaitoksen, johon pulssipuhdistin asennetaan, parasta pulssitaajuutta ei välttämättä • ♦ tiedetä etukäteen, esillä olevan keksinnön mukainen laitteisto voidaan ohjelmoida suorittamaan erilaisia ohjelmia. On hyvin todennäköistä, että tietyllä pulssitaajuudella, jopa jos 9 118756 torvien perustaajuus on vakio, voimme suorittaa optimipuhdistamisen. Tämä johtuu siitä tosiseikasta, että kaikilla kasautumilla täytyy olla tietynlainen kriittinen rikkoutumistaa-juus, jossa puhdistaminen on helpointa.
• · · • · · ··· • · • · · • » I • · · · * ··** M1 • · ··· • · · ···· ·»· • 1 • f *· # I · • · · • · · • · · · *** • · • · • · 1 • • f • · f • B · • · ··· • · • · • · · *·· • · • » ··· ·

Claims (7)

1. Menetelmä kaasupainepulssien tuottamiseksi hiukkaskasautumien puhdistuslaitteistossa, joka käsittää yhdistelmänä polttokammion (1) ja vahvistintorven (6), jolloin 5 - polttokaasua ja happea syötetään (9) polttokammioon (1), jonka muoto on yleensä pit känomainen ja jolla on kaksi vastakkaista päätä (2,3), polttokaasuseoksen muodostamiseksi, - kaasuseos sytytetään (5) painepulssin tuottamiseksi sytyttämällä kaasuseos sytytys-vyöhykkeellä (4), joka sijaitsee lähellä polttokammion (1) yhtä päätä (2) alkuräjähdyk- 10 sen kehittämiseksi, joka alkuräjähdys aiheuttaa paineaallon, joka heijastetaan kammion pään sisäseinämistä törmäysvyöhykkeen muodostamiseksi, jossa törmäysvyöhykkeessä alkuräjähdys ainakin osittain muuttuu detonaatioksi, jolloin kaasuseos sytytetään syty-tysvyöhykkeellä (4) symmetrisesti asetetuilla sytytysvälineillä (5), ja - painepulssi vapautetaan kammiosta (1) ja johdetaan vahvistintorveen (6) vahvistetun 15 pulssin muodostamiseksi, tunnettu siitä, että polttokammiossa (1) poltetun ilmaseoksen palamisaalto puristuu itse törmäämällä palamisrintamaan, joka on tuotettu symmetrisesti asennetuilla sytyttimillä (4) kohdassa, joka on oleellisesti kammion (1) keskusakselilla, heijastamalla palamisrinta-ma kaasun ja ilman sisäänvientipäästä (2) ja puristamalla palamisrintama kammion toisessa t'*m 20 päässä (3), josta paine vapautetaan vahvistintorveen (6). • · · • •f • · • * · * · * • ·
2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kaasun syöttöä (9) ·««· .··*, polttokammioon säädellään magneettisilla venttiileillä lukuisien samanaikaisien kaasusyöt- ··** tövirtauksien aikaansaamiseksi kammioon. M·· 25 • « *·«
3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että ilmaa syöte- : Y: tään (12) jatkuvasti polttokammioon toiminnan aikana. • ··· • · · ···
4. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että tuo- .**·. 30 tetaan kaasufaasipainepulssien saijoja ja vaihdellaan pulssien taajuutta. • •t* • · • · * • · · " Y
5. Hiukkaskasautumien puhdistuslaitteista, joka käsittää yhdistelmänä • · 11 1 1 8756 - polttokammion (1), jonka muoto on pitkänomainen ja jolla on kaksi vastakkaista päätä (2,3), joista ensimmäinen (2) sallii polttokaasuseoksen syöttämisen ja joista toinen (3) sallii kaasupulssin purkamisen, joka pulssi on kehitetty kaasuseoksen polttamisella, ja - vahvistintorven (6), joka on kytketty polttokammion (1) purkupäähän (3), 5 siten, että polttokammiossa (1) on - sytytysvyöhyke (4), joka sijaitsee ensimmäisen pään (2) läheisyydessä, mainitun vyöhykkeen (4) ollessa varustettu symmetrisesti asetetuilla sytytysvälineillä (5), ja - heijastusvyöhyke, jonka määrittävät ensimmäisen pään (2) sisäseinämät kaasuseoksen sytyttämisellä aikaansaatujen kaasupaineaaltojen heijastumisen aikaansaamiseksi, 10 tunne ttusiitä, että polttokammiossa (l)onedelleen - puristusvyöhyke, joka sijaitsee toisen pään (3) läheisyydessä kaasuaaltojen puristamiseksi.
6. Patenttivaatimuksen 7 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että polttokammiolla (1) 1S on kavennetut päät, jolloin ensimmäinen pää (2) mahdollistaa kaasuaaltojen kohdistetun heijastamisen, mikä saavutetaan pyöreällä, parabolisella tai kartiomaisella pohjalla, ja toisen pään (3) puristusvyöhykkeen määrittää suppilonkaltainen osa kammion (1) purkupääs- sä. , ,·, 20
7. Patenttivaatimuksen 5 tai 6 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että polttokammios- • · · ··· , ·, ·. sa (1) on sekoitusvyöhyke (10), jossa on lukuisia kaasunsyöttösuuttimia (9) polttokaasua • · .:. varten ja vähintään yksi ilmansyöttösuutin (12) happea sisältävälle kaasulle, mainittujen M·· . 1 · ·. kaasunsyöttösuuttimien ¢9,12) ollessa ohjattavissa magneettisilla venttiileillä. • aa ··· ··2 taa * · • a aaa • a • · · • a · • ti a aa# • a • 9 • M • • 4 • · · • 1 ♦ • ' 4 f·· • 4 * · M» a a 2 • t • a· • • a 12 1 1 8756
FI20040486A 2004-04-02 2004-04-02 Menetelmä kaasupainepulssien tuottamiseksi hiukkaskasautumien puhdistuslaitteistossa ja hiukkaskasautumien puhdistuslaitteisto FI118756B (fi)

Priority Applications (10)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI20040486A FI118756B (fi) 2004-04-02 2004-04-02 Menetelmä kaasupainepulssien tuottamiseksi hiukkaskasautumien puhdistuslaitteistossa ja hiukkaskasautumien puhdistuslaitteisto
US11/089,789 US7585372B2 (en) 2004-04-02 2005-03-23 Method and apparatus for generating gas pulses
KR1020050026657A KR100779778B1 (ko) 2004-04-02 2005-03-30 가스 펄스 발생 장치 및 방법
PCT/FI2005/000170 WO2005095008A1 (en) 2004-04-02 2005-03-31 Method and apparatus for generating gas pulses
DE602005019699T DE602005019699D1 (de) 2004-04-02 2005-03-31 Verfahren und vorrichtung zur erzeugung von gasimpulsen
RU2006137333/12A RU2365434C2 (ru) 2004-04-02 2005-03-31 Способ и устройство для генерирования импульсов газа
AU2005227643A AU2005227643A1 (en) 2004-04-02 2005-03-31 Method and apparatus for generating gas pulses
EP05717288A EP1729897B1 (en) 2004-04-02 2005-03-31 Method and apparatus for generating gas pulses
AT05717288T ATE459432T1 (de) 2004-04-02 2005-03-31 Verfahren und vorrichtung zur erzeugung von gasimpulsen
CNB2005800007353A CN100544841C (zh) 2004-04-02 2005-03-31 用于产生气体脉冲的方法和装置

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI20040486A FI118756B (fi) 2004-04-02 2004-04-02 Menetelmä kaasupainepulssien tuottamiseksi hiukkaskasautumien puhdistuslaitteistossa ja hiukkaskasautumien puhdistuslaitteisto
FI20040486 2004-04-02

Publications (3)

Publication Number Publication Date
FI20040486A0 FI20040486A0 (fi) 2004-04-02
FI20040486A FI20040486A (fi) 2005-10-03
FI118756B true FI118756B (fi) 2008-03-14

Family

ID=32104143

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FI20040486A FI118756B (fi) 2004-04-02 2004-04-02 Menetelmä kaasupainepulssien tuottamiseksi hiukkaskasautumien puhdistuslaitteistossa ja hiukkaskasautumien puhdistuslaitteisto

Country Status (10)

Country Link
US (1) US7585372B2 (fi)
EP (1) EP1729897B1 (fi)
KR (1) KR100779778B1 (fi)
CN (1) CN100544841C (fi)
AT (1) ATE459432T1 (fi)
AU (1) AU2005227643A1 (fi)
DE (1) DE602005019699D1 (fi)
FI (1) FI118756B (fi)
RU (1) RU2365434C2 (fi)
WO (1) WO2005095008A1 (fi)

Families Citing this family (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102005055813B4 (de) * 2005-11-21 2013-03-21 Fritz Egger Gmbh & Co. Vorrichtung und Verfahren zur Herstellung von Holzwerkstoffen sowie Verfahren zur Abreinigung
US20090320439A1 (en) * 2006-01-31 2009-12-31 General Electric Company Pulsed detonation combustor cleaning device and method of operation
FR2903178B1 (fr) 2006-07-03 2008-10-03 Rech S De L Ecole Nationale Su Procede et dispositif de nettoyage des surfaces de ruissellement d'eau dans un echangeur thermique air/eau
EP1962046A1 (en) * 2007-02-22 2008-08-27 General Electric Company Pulse detonation combustor cleaning device and method of operation
WO2009021060A2 (en) * 2007-08-07 2009-02-12 Ticketmaster, Llc Systems and methods for providing resources allocation in a networked environment
US9807096B2 (en) 2014-12-18 2017-10-31 Live Nation Entertainment, Inc. Controlled token distribution to protect against malicious data and resource access
US20090277479A1 (en) * 2008-05-09 2009-11-12 Lupkes Kirk R Detonative Cleaning Apparatus
US8377232B2 (en) * 2009-05-04 2013-02-19 General Electric Company On-line cleaning of turbine hot gas path deposits via pressure pulsations
FI122153B (fi) * 2009-11-05 2011-09-15 Jorma Mustakoski Öljyä, kaasua ja öljybiopolttoainetta polttava kattila
US8220420B2 (en) * 2010-03-19 2012-07-17 General Electric Company Device to improve effectiveness of pulse detonation cleaning
US10096161B2 (en) 2010-06-15 2018-10-09 Live Nation Entertainment, Inc. Generating augmented reality images using sensor and location data
US9781170B2 (en) 2010-06-15 2017-10-03 Live Nation Entertainment, Inc. Establishing communication links using routing protocols
US20120180738A1 (en) * 2011-01-13 2012-07-19 General Electric Company Catalyst obstacles for pulse detonation device employed in a detonation device cleaning system
CN104344411B (zh) * 2013-07-29 2017-05-03 邱伦富 单元模块化智能脉冲吹灰器
EP3346186B1 (en) * 2015-06-24 2023-10-04 Pulsed Powders Ltd Pulsed combustor assembly for dehydration and/or granulation of a wet feedstock
CN105020725B (zh) * 2015-07-08 2016-06-08 南京常荣声学股份有限公司 一种基于复合流的锅炉除灰器
CN106001012B (zh) * 2016-06-03 2018-07-17 上海华钢不锈钢有限公司 热清除系统以及利用其去除钢管内表面残余物的方法
CA2963239C (en) * 2017-01-13 2017-09-26 Mehrzad Movassaghi Scalable pulse combustor
AU2019241452B2 (en) * 2018-03-29 2024-05-30 Explo Engineering Ag Device and method for producing pressure waves of high amplitude
JP7140549B2 (ja) * 2018-05-25 2022-09-21 川崎重工業株式会社 衝撃波供給システムおよび衝撃波供給方法
CN110410232B (zh) * 2019-07-05 2020-09-18 华中科技大学 一种激波聚焦点火爆震燃烧器及其点火起爆方法
CN110410231B (zh) * 2019-07-08 2020-08-18 华中科技大学 一种吸气式两级激波聚焦点火发动机燃烧室及其工作方法
CN115382857B (zh) * 2022-08-26 2023-09-08 北京航天迈未科技有限公司 一种除灰装置

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2635813A (en) * 1948-11-03 1953-04-21 Pacific Flush Tank Co Furnace and control system for gaseous and liquid fuel burners
US3592287A (en) * 1969-04-07 1971-07-13 Western Geophysical Co Exhaust valve system for seismic gas exploder apparatus
FI972252A (fi) 1997-05-28 1998-11-29 Ulf Krogars Menetelmä ja laitteisto akustiseen puhdistukseen
FI117677B (fi) 2000-01-10 2007-01-15 Ciba Sc Holding Ag Menetelmä paperin painatus- ja päällystyskelpoisuuden parantamiseksi
FI109098B (fi) 2000-04-14 2002-05-31 Nirania Ky Akustinen puhdistuslaite ja -menetelmä
FI108810B (fi) 2000-07-06 2002-03-28 Nirania Ky Laitteisto ja menetelmä polttotapahtuman ja lämmönsiirron tehostamiseksi
US20050125933A1 (en) * 2003-12-11 2005-06-16 Hochstein James R.Jr. Detonative cleaning apparatus
US20050126595A1 (en) * 2003-12-11 2005-06-16 Flatness Scott A. Detonative cleaning apparatus
US7267134B2 (en) * 2004-03-15 2007-09-11 United Technologies Corporation Control of detonative cleaning apparatus
US7011047B2 (en) * 2003-11-20 2006-03-14 United Technologies Corporation Detonative cleaning apparatus
US7104223B2 (en) * 2003-11-20 2006-09-12 United Technologies Corporation Detonative cleaning apparatus
US20050130084A1 (en) * 2003-12-11 2005-06-16 Aarnio Michael J. Detonative cleaning apparatus

Also Published As

Publication number Publication date
FI20040486A (fi) 2005-10-03
US7585372B2 (en) 2009-09-08
WO2005095008A1 (en) 2005-10-13
KR20060045350A (ko) 2006-05-17
CN1839001A (zh) 2006-09-27
ATE459432T1 (de) 2010-03-15
CN100544841C (zh) 2009-09-30
RU2006137333A (ru) 2008-05-10
DE602005019699D1 (de) 2010-04-15
EP1729897A1 (en) 2006-12-13
US20050217702A1 (en) 2005-10-06
KR100779778B1 (ko) 2007-11-27
EP1729897B1 (en) 2010-03-03
RU2365434C2 (ru) 2009-08-27
AU2005227643A1 (en) 2005-10-13
FI20040486A0 (fi) 2004-04-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
FI118756B (fi) Menetelmä kaasupainepulssien tuottamiseksi hiukkaskasautumien puhdistuslaitteistossa ja hiukkaskasautumien puhdistuslaitteisto
US20090320439A1 (en) Pulsed detonation combustor cleaning device and method of operation
US7987821B2 (en) Detonation combustor cleaning device and method of cleaning a vessel with a detonation combustor cleaning device
ES2398688T3 (es) Soplador de impulsos de gas
JP6238997B2 (ja) 圧力ゲイン燃焼装置及び方法
CN105228761B (zh) 清洗容器和设备的内部空间的方法和装置
CN102213435B (zh) 用于改进脉冲爆震清洁的效果的装置
US6684823B1 (en) Impulse ash deposit removal system and method
EP1962046A1 (en) Pulse detonation combustor cleaning device and method of operation
CN208534579U (zh) 一种用于dpf再生的燃烧器
US20110302904A1 (en) Pulsed Detonation Cleaning Device with Multiple Folded Flow Paths
CN202097167U (zh) 自动吹灰器枪管
CN101479531A (zh) 用于加强固体物质燃烧的方法、装置和系统
CN102444896B (zh) 脉冲爆轰清洁系统及方法
CN201787604U (zh) 一种用于锅炉除灰器的混合点火装置
JP2008202906A (ja) パルスデトネーション燃焼器清浄化装置および運転方法
RU2414646C1 (ru) Пульсирующая вихревая топка
EA034101B1 (ru) Способ повышения эффективности сгорания топлива и устройство для его осуществления
RU2419747C1 (ru) Устройство для дожигания дымовых газов печи и способ для него
US20130263893A1 (en) Pulse Detonation Combustor Cleaning Device with Divergent Obstacles
JP2020505580A (ja) 燃焼後デバイス及び方法
CN2299995Y (zh) 内腔式炉膛声吹灰器
RU2151960C1 (ru) Трубчато-кольцевая камера сгорания газовой турбины
RU2141078C1 (ru) Трубчато-кольцевая камера сгорания газовой турбины
MX2007002298A (en) Pulse detonation combustor cleaning device and method of operation