FI120620B - Laite savukaasuvirtauksen puhdistamiseksi partikkeleista, vastaava lämmitysjärjestelmä ja menetelmä - Google Patents

Description

LAITE SAVUKAASUVIRTAUKSEN PUHDISTAMISEKSI PARTIKKELEISTA, VASTAAVA LÄMMITYSJÄRJESTELMÄ JA MENETELMÄ

Keksinnön kohteena on laite savukaasuvirtauksen puhdistamiseksi 5 partikkeleista, joka laite on sovitettavissa savukaasuvirtaus-kanavaan ja johon laitteeseen kuuluu kerääjävälineet varattujen partikkelien keräämiseksi sähkökentän avulla ja joiden kerääjä-välineiden kautta savukaasuvirtaus on sovitettu johdettavaksi laitteen läpi ja jossa kerääjävälineet on sovitettu muodosta-10 maan poikittaisen savukaasuvirtausta ohjaavan pinnan. Lisäksi keksintö koskee myös vastaavaa lämmitysjärjestelmää ja menetelmää .

Erilaisten polttoaineiden poltossa muodostuu runsaasti pien-15 hiukkasia. Suuremmissa voimalaitoksissa savukaasujen sähköstaattinen puhdistus (ESP) on hyvin hallittua ja niiden päästöt ovat puhdistuksen myötä suhteellisen pieniä. Voimalaitosympä-ristössä savukaasujen puhdistus partikkeleista perustuu massiivisiin levyelektrodipuhdistimiin. Niissä elektrodit ovat pakas-20 sa, joissa niitä on lukuisa määrä rinnakkain etäisyyden päässä toisistaan ja joiden elektrodien välistä savukaasuvirtaus kulkee oleellisen suoraa polkua pitkin pakan läpi.

Kuitenkin pienpolttokokoluokasta, kuten esimerkiksi tehomitta-25 kaavaltaan alle 300 kW tulisijoista ja kattiloista, puuttuu varmasti toimiva ja helppokäyttöinen savukaasujen puhdistustek-niikka. Joissain maissa, kuten esimerkiksi Suomessa, jopa noin neljännes pienhiukkaspäästöistä tulee puun pienpoltosta, joten tulevaisuudessa siihen kiinnitetään entistäkin suurempaa huo-30 miota. Pienhiukkaset ovat merkittävä terveysriski. Esimerkiksi Euroopassa niiden on arvioitu aiheuttavan 350 000 ennenaikaista kuolemaa.

Tekniikan tasosta tunnetut savukaasujen sähkösuotimet, joiden 35 kerääjäosat ovat muodoltaan perinteisesti levymäisiä, vaativat kuitenkin erityistä savukaasuvirtauksen jakamista kerääjäosan sisällä, jotta niillä päästään tehokkaaseen savukaasun puhdis- 2 tukseen partikkeleista. Jotta levymäiset kerääjäosat voivat toimia, on savukanavan savukaasuvirtaus kerääjän sisään virratessaan laajennettava suurempaan poikkileikkausalueeseen ja tilavuuteen kuin mitä se on savukaasukanavassa. Tämä siksi, 5 jotta virtaus jakautuu tasaisesti kerääjälevyjen täyttämään tilaan ja levyt voivat siten suorittaa keräystä vaaditulla tehokkuudella. Tästä on seurauksena sähkösuodinlaitteiston koon huomattava kasvu.

10 Koska tekniikan tasosta tunnetut kerääjäosat sisältävät useita erillisiä levyelektrodeja, on niihin kuhunkin tuotava korkeajännite. Nämä lukuisat jännitetuontikohdat ovat myös jatkuvassa savukaasuvirtauksessa ja siitä syystä ne likaantuvat vähitellen niin, että lopulta kerääjäosan korkeajännitteet 15 laskevat ja koko sähkösuodattimen hiukkasten poistotehokkuus romahtaa oleellisesti.

Tekniikan tason mukaisiin puhdistimiin liittyy siten useita ratkaisemattomia epäkohtia, josta syystä ne soveltuvat huonosti 20 pienpolton yhteyteen. Pienpolton savukaasuvirran jatkuvan ja luotettavan pienhiukkasten keräyksen eräänä pullonkaulana onkin ollut hiukkassuotimen keräysosan puhdistamisen järjestäminen. Suotimella kerätty hiukkasaines on nimittäin aika-ajoin poistettava jatkuvan ja tehokkaan toiminnan mahdollistamiseksi. 25 Keräyslevyille kertynyt hiukkasaines heikentää sähkösuotimen toimintaa, sillä se heikentää sähkökenttää ja hiukkasaineksessa saattaa korkeassa sähkökentässä syntyä vasta-korona -ilmiöitä eli kipinöintiä.

30 Keräimissä on useita likaantuvia komponentteja, jotka vaativat puhdistusta ja tukkeentuvia osia, joista kerätty aines irtoaa puhdistettaessa huonosti. Korkealla pienhiukkasten keräys-hyötysuhteella toimiva kerääjäosa voi vuotuisella tasolla kerätä 20 kW:n pellettikattilalla (keskimääräinen laitekoko esimer-35 kiksi suomalaisilla omakotitaloilla) useita kiloja pienhiukkas-massaa, joka keveydestä johtuen vie noin 5 litraa tilaa. Täi- 3 lainen kerätty hiukkasmäärä on aika-ajoin poistettava kerääjän elektrodeilta, jotta laite ei tukkeudu, eikä sen keräys-hyötysuhde heikkene.

5 Myös eristekohdat, joista puhdistuslaitteen sähköisesti varautuville osille toimitetaan vaadittava varaus- ja keräyspotenti-aali, likaantuvat helposti ja myös ne on puhdistettava. Tunnetuissa rakenteissa savukaasuvirtauksen jako tasaisesti keräin-levyille on vaikeaa ellei jopa mahdotonta. Eräs tapa tasata 10 virtausta on järjestää ennen kerälevyjä virtaukseen nähden poikittainen reikälevy. Myös reikälevy likaantuu ja sen reiät tukkeentuvat ja näin ollen sitäkin on puhdistettava säännöllisesti. Lisäksi reikälevyyn kertynyt pienhiukkasaines saattaa irrota kesken polton isoina määrinä, jolloin konsentroitunut 15 aines saattaa kulkeutua keräinlevyjen ohi ja siten savukanavasta ulos.

Kerääjälaitteen on myös sovelluttava pitkäaikaiseen toimintaan. Eräänä esimerkkinä pienpolttoon soveltuvan hiukkaskerääjän 20 toimintamuuttujista voidaan mainita seuraavaa: keskimääräinen vuotuinen lämmitystarve Suomessa 20 MWh -> 20 kW kattila päällä tällöin noin 1000 h, hiukkasia savukaasussa 70 mg/Nm3, hiukkaspäästö vuodessa 3 kg, kerättävä 50 - 80 % -> 1,5 kg - 2,4 kg, hiukkasmassan tiheys 0,4 kg/dm3 -> hiukkasmassan vievä tilavuus 25 vuodessa noin 4-6 litraa (ollen neliskanttikeräinmallin tilavuudesta 1/5 -osa). Edellisen perusteella voidaan sanoa, että keräimen puhdistusta joudutaan tekemään melko usein, joka mekaanisesti suoritettuna useille keräinlevy- ja eristepinnoille on vaikeaa.

30

Pienpolttokokoluokan ja sitä jonkun verran suuremmissa laitteistoissa on puhdistustekniikan oltava melko edullista, kuten esimerkiksi korkeintaan 10 % polttolaitteen hinnasta, jotta puhdistuksen kustannukset eivät nousisi kestämättömän suuriksi. 35 Lisäksi laitteiston on toimittava luotettavasti. Kyseessä olevan kokoluokan polttolaitteille on ominaista se, että niiden 4 savukaasuissa on melko paljon hiukkasia. Myöskään puhdistus-laitteiston koko ei voi olla kovin suuri, kuten tilanne on suurten voimalaitosten sähkösuodattimilla, koska puhdistuslait-teiston on oltava asennettavissa suhteellisen pieneen savu-5 kanavistoon eikä se saa aiheuttaa kohtuutonta esteettistä haittaa asuin- ja elinympäristöön.

Koska pienpolttokokoluokan laitteistoja käytetään esimerkiksi asuintilojen lämmittämiseen, ei niiden käyttäjiltä voida vaatia 10 syvällistä asiantuntemusta hiukkaskeräimen puhdistamiseksi. Itse asiassa, käyttäjävuorovaikutus keräimen ja loppukäyttäjän välillä pitäisi olla äärimmäisen minimaalista ja myös yksinkertaista, jotta se ei vaikuttaisi haittaavasti asuinmukavuuteen eikä toisaalta myöskään puhdistustehokkuuteen. Vaaditun käyttö-15 mukavuuden ohella, loppukäyttäjillä ei ole entuudestaan keräimen puhdistamiseen liittyvää rutinoitumista, koska asia on siinä määrin uusi. Siksi keräimen puhdistamisen olisikin oltava hyvin yksinkertaista ja vaivatonta, jotta se ajaisi sille tarkoitetun tehtävänsä tehokkaasti ja olisi myös pitkäikäinen.

20 Tämän keksinnön tarkoituksena on saada aikaan parannusta tekniikan tason mukaisten kerääjien ongelmiin ja siten parannettu laite savukaasun puhdistamiseksi partikkeleista. Keksinnön mukaisen laitteen tunnusomaiset piirteet on esitetty patentti-25 vaatimuksessa 1. Lisäksi keksintö koskee myös patenttivaatimuksen 11 mukaista lämmitysjärjestelmää, patenttivaatimuksen 12 mukaista lämmityslaitetta ja patenttivaatimuksen 14 mukaista menetelmää savukaasuvirtauksen puhdistamiseksi partikkeleista.

30 Laitteessa kerääjävälineet on sovitettu muodostamaan poikittaisen savukaasuvirtausta ohjaavan pinnan, joihin kerääjävälinei-siin kuuluu kerääjäruuvielin, joka on sovitettu muodostamaan savukaasulle kierremäisen läpivirtauskanavan. Tämän myötä savu-kaasuvirtaus saadaan paremmin kohdistettua vasten laitteen 35 kerääjävälineitä ja saavutetaan tehokas keräystulos.

5

Erään sovellusmuodon mukaan laitteen kerääjävälineisiin kuuluu läpivirtauskanavaan sovitettu kerääjäruuvielin kierremäisen läpivirtauskanavan muodostamiseksi. Kerääjäruuvi tarjoaa savu-kaasuvirtaukselle pitkän vuorovaikutuspituuden läpivirtaus-5 kanavassa ja sillä saavutetaan esimerkiksi laitteen puhdistamiseen liittyvää merkittävää etua.

Partikkelikeräimen toiminnalliset kokonaisuudet voidaan toteuttaa usealla eri tavalla. Erään ensimmäisen sovellusmuodon mu-10 kaan laite voi olla toiminnaltaan niin sanottu yksivaiheinen (single-stage), jossa ionisaation aikaan saaminen ja partikkelien kerääminen on yhdistetty tapahtumaan samassa laitteessa. Erään toisen sovellusmuodon mukaan laite voi olla toiminnaltaan niin sanottu kaksivaiheinen (two-stage). Tällöin partikkelien 15 ionisaatio tapahtuu joko osittain tai jopa kokonaisuudessaan laitteen ulkopuolella ja itse partikkelien kerääminen suoritetaan laitteessa.

Ensimmäisen sovellusmuodon mukainen yksivaiheinen laite voidaan 20 toteuttaa esimerkiksi siten, että laitteeseen on lisäksi integroitu varaajäruuvielin partikkelien varaamiseksi sähköisesti. Varaajäruuvielin voi olla sovitettuna kierremäisen läpivirtauskanavan muodostavan kerääjäruuvielimen lomaan ja se on sähköisesti eristetty kerääjäruuvielimestä. Tällöin partikkelien 25 varaamista voidaan suorittaa koko kerääjäruuvielimen pituudelta. Lisäksi, ollessaan kerääjäruuvin keskellä, kerääjäruuvielin on symmetrisesti varaajaruuvielimeen nähden.

Kierreruuvimainen kerääjäosa on rakenteeltaan hyvin yksinker-30 täinen ja kompakti. Se tarjoaa pitkäaikaiseen toimintaan sopivan ratkaisun savukaasun hiukkaspuhdistukseen. Erään sovellus-muodon mukaan kerääjäruuvielin on sovitettu täyttämään laitteen kammion, jolloin ruuvikierteen harjat ovat tiiviisti kammion sisäseinämää vasten. Lisäksi kerääjäruuvielin on sovitettu 35 kiertymään keskiakselinsa ympäri. Etu, joka kiertymisellä saavutetaan, on se, että laite voidaan puhdistaa kiertämällä ke- 6 rääjäruuvia. Kiertämällä kerääjäruuvia laitteeseen kertyneet partikkelit voidaan siirtää kerääjäruuvin päätyyn järjestettyyn keräinsovitelmaan. Lisäksi kerääjäruuvin kiertämisellä voidaan aikaansaada partikkelien irrottamiseksi tarvittava ravistusim-5 pulssi ja irrottaa kammion sisäseinille mahdollisesti kerrostunut materiaali, joka osaltaan rajaa läpivirtauskanavaa.

Edellä mainittujen etujen ohella keksinnöllä saavutetaan myös useita merkittäviä lisäetuja. Laite vastaa tehokkuudeltaan 10 vähintään tekniikan tasosta tunnettuja neliömallisia kerääjiä, mutta on oleellisesti kompaktimpi niihin nähden. Laite on tunteeton savukaasuvirran muodolle, siinä on vähemmän likaantumisongelmia ja se on helppo puhdistaa. Laitteella voidaan erottaa sähköisesti jopa 80% hiukkasten massavirrasta ja ratkaista 15 likaantumiseen ja hiukkasten keruuseen liittyvät ongelmat, jotka ovat olleet pullonkaulana ESP-laitteiden käyttöönotolle pienpolton yhteydessä. Muut keksinnölle ominaiset piirteet käyvät ilmi oheisista patenttivaatimuksista ja muita keksinnöllä saavutettavia etuja on mainittu enemmän selitysosassa.

20

Keksintöä, jota eivät seuraavassa esitettävät suoritusmuodot mitenkään rajoita, selostetaan tarkemmin viittaamalla oheisiin kuviin, joissa 25 Kuva 1 esittää periaatteellista kaaviokuvaa savukaasuvir- tauksen puhdistamiseksi partikkeleista sähkökentän avulla,

Kuva 2 esittää sovellusesimerkkiä laitteesta ilman kam miota sivultapäin nähtynä, 30 Kuva 3 esittää sovellusesimerkkiä laitteesta savukaasuvir- tauskanavaan sovitettuna,

Kuva 4 esittää esimerkkiä laitteen kerääjä- ja varaajaeli- mistä sivultapäin nähtynä,

Kuva 5 esittää esimerkkiä kuvassa 4 esitetyistä kerääjä- 35 ja varaajaelimistä perspektiivikuvana, 7

Kuva 6 esittää sovellusesimerkkiä laitteesta räjäytyskuva- na j a

Kuva 7 esittää periaatteellista esimerkkiä lämmitysjärjes telmästä, johon laitteen varaajaelimetön sovellus- 5 muoto on sovitettu.

Kuvassa 1 esitetään karkeana kaaviokuvana perusperiaatetta savukaasuvirtaukseen suspentoituneiden partikkelien 18 keräämiseksi pois virtauksesta. Siinä savukaasuvirtauksessa olevat 10 partikkelit 18 altistetaan kaasuioneille 32 sähköstaattisessa kentässä 17. Sen seurauksena partikkelit 18 varautuvat ja vael-tuvat sähkökentän 17 vaikutuksen alaisuudessa. Karkeasti ottaen sähköstaattisen puhdistuksen toiminnalliset mekanismit voidaan jakaa päävaiheiltaan savukaasun ionisointiin ja partikkelien 18 15 keräämiseen. Puhdistuksen alivaiheina ovat tällöin sähköstaattisen kentän 17 tuottaminen varautumisen ja pienhiukkaspartik-kelien 18 vaeltumisen aikaansaamiseksi, savukaasuvirtauksen riittävä pidättäminen, jotta mahdollistetaan partikkelien 18 vaeltuminen keräyspinnalle 12, kerättyjen partikkelien 18 ta-20 kaisintempautumisen estäminen ja kerättyjen partikkelien 18 poistaminen keräyspinnalta 12 ja keräinlaitteesta.

Kaasuionisaation aikaan saamiseksi on ylitettävä, ainakin paikallisesti, kaasun sähköinen läpilyöntivoimakkuus. Hiukkasia 18 25 voidaan varata ns. korona-purkauksen avulla, jossa purkaus jää etenemiseltään vaillinaiseksi. Varaajaelektrodille 16 tuodaan korkea positiivinen tai negatiivinen potentiaali. Varaajaelekt-rodin 16 ympärillä riittävän vahva, epähomogeeninen sähkökenttä aiheuttaa ilman muodostumisen johteeksi, missä tapahtuu savu-30 kaasun molekyylien ionisaatio, jolloin savukaasun atomeista irtoaa elektroneja. Epähomogeeninen sähkökenttä elektrodin 16 ympärillä rajoittaa sähkökentän 17 voimakkuuden vahvaksi vain pienellä alueella, jolloin nopeaa virranjohtumista eli elektronien liikettä vastakkaiseen potentiaalin eli läpilyöntiä (ki — 35 pinää) ei tapahdu. Samalla voimakas sähkökenttä 17 kiihdyttää 8 syntyneet positiiviset ja negatiiviset ionit kohti vastakkaismerkkistä potentiaalia, joka kohdistuu kerääjäelektrodiin 12.

Ionisaatiossa atomista irtoava elektroni voi yhä edelleen io-5 nisoida muita kaasun atomeja. Jatkuvassa sähkökentän ylläpidossa tällä ionisaatioalueella (korona-alue) sähkökentän 17 eri suuntiin liikkuvat positiiviset ja negatiiviset ionit törmäävät kaasun muihin neutraaleihin molekyyleihin ja hiukkasiin. Io-nisaatioalueen törmäyksessä neutraalit kaasunmolekyylit io-10 nisoituvat edelleen, jolloin syntyy varaajaelektrodin 16 potentiaalin merkistä riippuen joko positiivisten tai negatiivisten ionien joukkovaellus kohti vastakkaismerkkistä potentiaalia 12. Sinällään ESP-laitteiden toimintaperiaatteet ovat alan ammattilaisten keskuudessa hyvin tunnettuja.

15

Kuvassa 2 esitetään sovellusesimerkkiä laitteesta 10 ilman keräyskammiota sivultapäin nähtynä ja kuvassa 3 savukaasuvir-tauskanavaan 11.1, 11.2 sovitettuna kammion 29 kera. Laitetta 10 käytetään savukaasuvirtauksen 19 puhdistamiseksi sen mukana 20 kulkevista partikkeleista 18. Sitä tehtävää varten laite 10 on sovitettavissa yhdestä tai useammasta peräkkäisestä osasta 11.1, 11.2 muodostuvaan savukaasuvirtauskanavaan, jonka yhdessä päässä on lämmityslaite 39 ja vastakkaisessa päässä poistoaukko 33 (kuva 7).

25

Kuvan 6 räjäytyskuvaan viitaten laitteella 10 voidaan sanoa olevan tulopuoli 20.1, joka on varustettuna sisäänmenoaukolla ja jättöpuoli 20.2, joka on varustettuna ulostuloaukolla ja niiden väliin jäävä kotelokammio 29, jonka kautta savukaasuvir-30 taus 19 johdetaan laitteen 10 läpi. Kotelokammiossa 29 voi olla poikkileikkaukseltaan lieriömäinen kammio-osa 29.2 ja sen tulopuolen 20.1 pää 29.1 voi olla kartiomainen. Kartio-osan 29.1 pituus voi olla esimerkiksi 1/5-osa lieriöosan 29.2 pituudesta. Koko kammion 29 pituus voi olla kaasuvirtauksen etenemissuun-35 nassa esimerkiksi 300 - 500 mm ja lieriöosan 29.2 sisäpoikki-leikkaus voi olla esimerkiksi 200 - 400 mm. Kammio 29 voi olla 9 materiaaliltaan esimerkiksi jotain ruostumatonta ainetta ja siinä voi olla eristyksiä (ei esitetty).

Kammion 29 tulopuolen 20.1 puoleisen savukaasuvirtauskanavan 5 11.1 vastakkaisessa päässä on lämmityslaite 39 (kuva 7) ja jättöpuolen 20.2 puoleisen savukanavan 11.2 vastakkaisessa päässä on poistoaukko 33, josta puhdistettu savukaasu 19' johdetaan pois laitteesta 10 yleensä ulkoilmaan. Sovellusmuodon mukaisessa tapauksessa tulopuolen 20.1 kanava 11.1 on pääasialle) lisen vaakasuuntainen ja jättöpuolen 20.2 kanava 11.2 on pääasiallisen pystysuuntainen. Tokikaan, kanavien 11.1, 11.2 orientaatiot ei vaikuta keksinnön perusperiaatteeseen millään tapaa, mutta järjestämällä tulokanava 11.1 ja laitekin 10 savukaasun virtaussuunnassa viistosti nousevaan asetelmaan voidaan 15 vaikuttaa esimerkiksi vetoon. Esimerkkinä savukanavien 11.1, 11.2 poikkileikkauksista voidaan mainita 50 - 800 mm, yleisemmin 100 - 300 mm, mutta kuitenkin pienempi kuin laitteen 10 lieriöosa 29.2.

20 Kuten kuvasta 2 nähdään, laitteeseen 10 kuuluu kerääjävälineet 12 sähköisesti varattujen partikkelien 18 poistamiseksi. Niillä partikkeleja 18 voidaan kerätä pois savukaasusta 19 sähkökentän avulla. Keräämistä varten kerääjävälineet 12 kytketään valittuun potentiaaliin, joka saa aikaan kerääjävälineiden 12 säh-25 köisen varautumisen. Kerääjävälineiden 12 kautta savukaasuvir-taus 19 voidaan johtaa laitteen 10 läpi, jolloin kerääjäväli-neiden 12 vaikutus kohdistuu koko virtaukseen.

Laitteen 10 kammion 29 sisään sovitetut kerääjävälineet 12 30 muodostavat savukaasuvirtauksen 19 virtaussuuntaan nähden poikittaisen savukaasuvirtausta 19 ohjaavan pinnan 14. Tämän myötä saavutetaan useita merkittäviä etuja. Laitteen 10 tulopuolelle 20.1 ei ole poikittaisen pinnan ansiosta välttämätöntä järjestää erityisiä savukaasuvirtausta 19 hajottavia ja/tai levittä-35 viä rakenteita, joilla on taipumus kerätä likaa ja jotka olisivat hankalasti puhdistettavissa. Lisäksi poikittaisen pinnan 14 10 ansiosta virtaus 19 kohtaa paremmin kerääjäelimen 12 ja myös pidätetään savukaasuvirtausta riittävästi, jotta mahdollistetaan partikkelien 18 vaeltuminen keräyspinnalle 12. Poikittainen pinta 14 tarkoittaa keksinnön kontekstissa sitä, että kam-5 mion 19 sisään muodostuva läpivirtauskanava 13 on kairani opoikki-leikkaukseltaan suljettu. Toisin sanoen, kammion 29 tulopuolen 20.1 päästä tarkasteltuna savukaasuvirtauksella 19 ei ole suoraa esteetöntä polkua kammion 29 jättöpuolen 20.2 päätyyn, vaan kammioon 29 sijoitettu poikittainen pinta 14 katkaisee suoran 10 virtausyhteyden päätyjen 20.1, 20.2 välillä.

Kuten kuvasta 2 ja edelleen kuvista 4 ja 5 voidaan nähdä, erään sovellusmuodon mukaan kerääjävälineisiin 12 voi kuulua poikittaisen savukaasuvirtausta 19 ohjaavan pinnan 14 muodostamiseksi 15 pitkänomainen kerääjäruuvielin 12, jolla muodostetulla sähkökentällä kerätään varatut hiukkaset 18 ruuvin 12 keräinpinnoil-le 14. Se voi muodostaa kammion 29 sisään savukaasulle 19 kier-remäisen läpivirtauskanavan 13. Jotta virtaus 19 kulkee spiraa-liruuvikanavaa 13 pitkin eikä kammion reunojen kautta, kerääjä-20 ruuvielin 12 on sovitettu täyttämään kammion 29, jolloin kammion 29 sisäpinta muodostaa läpivirtauskanavaa 13 rajoittavan seinämän. Keräinpinnan 14 ollessa kairamaisessa muodossa se muodostaa ruuvimaisen pitkänomaisen rakenteen, jolla ylletään perinteisen levymäisen kerääjämallin keräyshyötysuhteen tasol-25 le, mutta ei tarvita kalliita, likaantuvia ja tilaa vieviä savukaasuohjureita, jotka vaativat erillistä puhdistusta. Kuvien 2 - 4 sovellusmuodossa ruuvikierroksia on kuusi ja kierroksien väli eli läpivirtauskanavan 13 leveys on esimerkiksi 30 -120 mm. Ruuvin 12 tilalla poikittainen pinta 14 voidaan ajatel-30 la muodostettavaksi myös esimerkiksi sik-sak -asetelmaan tai labyrintiksi järjestetyillä keräimellä.

Savukaasuvirtauksen 19 nopeus pienpolton savukaasuvirtaus-kanavissa 11.1, 11.2 on yleensä noin 1,5 m/s. Keksinnön mukai-35 sen kokoluokan laitteessa 10 partikkelien 18 kulkema matka on noin 1 - 6 m, yleisemmin 3 - 5 m, kuten esimerkiksi 4 m, lait- 11 teen 10 koko keräyspinta-ala 0,5-2 m2, yleisemmin 0,5 - 1,5 m2, esimerkiksi lm2 ja viipymä noin 1,5 - 4 s, yleisemmin 2-3 s.

5 Edelleen laitteeseen 10 voi kuulua lisäksi läpivirtauskanavaan 13 sovitettu pitkänomainen varaajaruuvielin 16 partikkelien 18 varaamiseksi, jota myös esitetään kuvissa 2, 4 ja 5. Ruuvi 16, jolla savukaasuvirtauksessa 19 olevat partikkeleita 18 varataan sähköisesti, voi olla kierremäisen läpivirtauskanavan 13 muo-10 dostavan kerääjäruuvielimen 12 lomassa ja sähköisesti eristetty kerääjäruuvielimestä 12. Tällöin elektrodit 12, 16 ovat spiraa-limaisesti kierrettynä lomittain toisiinsa läpi kanavan 13. Varaajaruuvielimellä 16 voidaan tuottaa hallitusti varaus partikkeleille 18, koska keräyskanavan 13 pinnat 14 eli kerääjä-15 ruuvin 12 kierre on symmetrisesti varaajaruuvin 16 kierteeseen nähden. Nyt siis myös varaajaruuvissa 16 on kuusi kierrosta ja koska varaajaruuvi 16 on kaksoisspiraalina kerääjäruuvin 12 välissä voi varaajaruuvin 16 kierteiden väli olla myös 30 - 120 mm.

20

Laitteeseen 10 kuuluu lisäksi korkeajänniteläpiviennit 21.1, 21.2 varaajäruuvielimen 16 ja kerääjäruuvinelimen 12 liittämiseksi valittuihin vastakkaisiin jännitepotentiaaleihin. Läpivienneistä 21.1, 21.2 ainakin yksi on sovitettu ruuvielimien 25 16, 12 keskiakselille 23. On huomattava, että varaajaelin 16 ja kerääjäelin 12 ovat eristetty toisistaan. Tällöin kerääjäelekt-rodi 12 voi suurempana olla varustettuna omalla keskiakselil-laan 23 ja varaajaelin 16 voidaan toteuttaa pelkkänä kierteenä ilman keskiötä. Sopivasti tukemalla varaajaruuvi 16 pysyy kevy-30 enä rakenteena erillään kerääjäelimestä 12. Tukeminen voidaan suorittaa esimerkiksi jättöpuolen 26.2 päässä olevalla eris-teympyrällä 34, johon varaajaelin 16 on tuettu tangolla 35 (kuva 4). Toki, eristettyjä tuentoja voi olla myös kerääjän 12 akseliin 23. Molemmille elektrodeille 12, 16 voi olla kammion 35 29 yhteydessä vain yksi läpivienti, jolloin likaantuvien korkea j änniteläpivientien lukumäärä on saatu minimiin. Läpivien- 12 neissä 21.1, 21.2 voi olla sulamaton eriste tai vastaava kyt kentäpisteiden sijoittelu.

Varaajaruuvielimen 16 ruuvin 16 harja 24 voi olla teräväreunai-5 nen varauksen keskittämiseksi harjaan 24. Näin kerääjän 10 varaajapintojen 16 terävät reunat 24 muodostavat läpivirtaus-kanavaan 13 ionipurkauksia, joissa tapahtuu savukaasuhiukkasten 18 varautumista. Varaajaruuvielimen 16 läpimitta Dl voi olla on 20 - 70% kerääjaruuvielimen 12 läpimitasta D2 (kuva 5).

10

Varaajaruuvielimen 16 keskiöön on sen tulopuoleiseen päähän 26.1 sovitettu pitkänomainen ja terävä koronalanka 25 partikkelien 18 varaamiseksi ionipurkauksilla jo tulopuolen 20.1 savu-kaasuvirtauskanavassa 11.1. Koronalanka 25 parantaa partikkeli-15 en 18 hallittua varaamista, joka saa alkunsa jo ennen kerääjä-laitetta 10, mutta jossa partikkelien 18 varautuminen tapahtuu silti edelleen laitteeseen 10 integroiduin rakentein. Varaaja-langan 25 pituus voi olla esimerkiksi 30 - 600 mm ja se voi olla keskeisesti savukanavassa 11.1. Varaajalanka 25 voidaan 20 saada aikaan varaajakierteen 16 päätyyn sopivasti taivuttamalla ja leikkaamalla varaajaruuvikierremateriaalia.

Varustamalla laite 10 varaajaruuvielimellä 16 ja mahdollisella koronaneulalangalla 25 laite 10 toimii itsenäisenä sähkösuodin-25 pakettina, mutta pyöristämällä varaajaruuvin 16 reunat 24 ja poistamalla koronaneula 25 kerääjälaite 10 vaatii toimiakseen erillisen hiukkasten varaajan, kuten esimerkiksi puhallusvaraa-j an. Periaatteellista sovellusmuotoa tästä esitetään kuvassa 7.

30 Ainakin kerääjäruuvielintä 12 tai vaihtoehtoisesti koko elekt-rodipakettia 12, 16 voidaan kiertää, mikä mahdollistaa elektrodien 12, 16 puhdistuksen. Kiertymisen myötä kerääjäruuvielin 12 on kykenevä siirtämään laitteen 10 sisälle kertyneet partikkelit 18' keräinsovitelmaan 27, joka on laitteen 10 jättöpuolella 35 20.2 ja poissa virtauskanavasta 11.2. Tällä mahdollistetaan sähkösuotimen 10 jatkuva ja tehokas toiminta eli kerätyn hiuk- 13 kaskerroksen poisto keräyspinnoilta 14. Laitteeseen 10 kuuluu sen jättöpuolelle 20.2 sovitettu tyhjennysluukulla varustettu avattava keräinsovitelma 27 laitteella 10 kerättyjen partikkelien 18' poistamiseksi laitteen 10 yhteydestä.

5

Keräinsovitelman 27 voi muodostaa tuhkatilan määrittelevä kote-lokammio 36, joka on yläpuoleltaan avoin satulamainen puoliympyrä, johon keräyskammio 29 voidaan sen jättöpuoleltaan 20.2 sovittaa. Poikkileikkaukseltaan kotelokammio 36 voi olla suora-10 kulmainen.

Kuva 7 esittää kaaviokuvana periaatteellista sovellusesimerkkiä lämmitysjärjestelmästä, jossa laite 10' voi olla yhtenä osakomponenttina. Perusosinaan lämmitysjärjestelmään kuuluu lämmitys-15 laite 39 polttoaineen polttamiseksi, savukaasuvirtauskanavisto 11.1, 11.2 ja keksinnön mukainen laite 10'. Lämmityslaitteeseen 39 liitetyllä savukaasuvirtauskanavistolla 11.1, 11.2 polttoaineen poltosta muodostuva savukaasu 19 poistetaan lämmityslait-teesta 39. Laite 10' on sovitettu savukaasuvirtauskanavan 11.1, 20 11.2 yhteyteen ja sillä voidaan puhdistaa savukaasuvirtausta 19 partikkeleista 18. Tässä sovellusmuodossa laitteeseen 10' ei kuulu omaa varaajaa, vaan sen edessä on itsenäinen varaajayk-sikkö 16' esimeriksi välittömästi ennen kerääjälaitetta 10'.

25 Laitteen 10 lisäksi keksintö koskee myös menetelmää savu-kaasuvirtauksen 19 puhdistamiseksi partikkeleista 18. Menetelmän mukaisesti savukaasuvirtaus 19 johdetaan laitteessa 10 kohti kerääjävälineiden 12 muodostamaa ja savukaasuvirtausta vasten poikittaista pintaa 14 vasten, jolla pinnalla 14 ohja-30 taan savukaasuvirtauksen 19 kulkua laitteen 10 läpi.

Asetetun kriteeriehdon täyttyessä laite 10 puhdistetaan sinne kertyneistä partikkeleista 18'. Kriteeriehto voi perustua esimerkiksi kokemusperäiseen tietoon tai primaariseen (esimerkiksi 35 likaantuminen) tai sekundaariseen (esimerkiksi lämmityslaitteen käyntitunnit) mittaukseen, joka korreloi laitteen 10 likaantu- 14 misen kanssa. Laite 10 voidaan puhdistaa esimerkiksi kahden viikon välein, riippuen tietenkin pitkälti lämmitysjärjestelmästä .

5 Kerätyn hiukkasaineksen 18' irrottaminen kerääjäelektrodilta 12 voidaan tehdä ravistamalla, jolloin riittävän kiihtyvyyden avulla kerääjäruuvielimeen 12 tarttunut hiukkaskerros irtoaa paloina. Kammion 29 pohjalle ravistettu hiukkasaines 18' poistetaan laitteesta 10, jotta se ei joudu takaisin savukaasuvir-10 taan, joka laitteesta 10 poistuu sen jättöpuolelta 20.2 poisto-kanavaan 11.2.

Hiukkasaineksen 18' poistaminen laitteen 10 kammion 29 sisältä suoritetaan yllättävästi kiertämällä ainakin kerääjäruuvielintä 15 12 radiaalisesti sen keskiakselinsa 23 ympäri. Kiertäminen suoritetaan silloin, kun lämmityslaite 39 ei tuota savua. Tällöin kerääjäruuvielin 12 siirtää partikkelit 18' pois laitteesta 10 ruuvikuljettimen tapaan. Erityisemmin, pyörittämällä kerääjäosaa 12 sen ruuvikierre huomioiden oikeassa suunnassa 20 laitteen 10 sisälle kerääntyneen hiukkasaineksen 18' poisto pystytään toteuttamaan helposti siten, että ruuvi 12 ja erityisemmin sen harjaosa pyyhkii kammion 29 sisätilan ja myös itsensä puhtaaksi ja painava hiukkasmassa 18' putoaa ruuvin 12 jät-töpuolen 20.2 päässä olevaan keräystilaan 27'. Myös korkeajän-25 niteläpivienti 21.1, 21.2, joita on vain yksi elektrodia 12, 16 kohden, voidaan puhdistaa mekaanisen pyörimisliikkeen avulla. Jännitekytkentöjen kontaktointi voidaan sovittaa esimerkiksi siten, että ruuvin 12 pyöritys lopetetaan aina samaan kohtaan, jotta kytkentakontakti 21.1 jää kontaktiin vastakontaktinsa 30 kanssa. Kontaktilla 21.2 voi olla laahaava kontakti ruuvin 12 keskiakselin 23 päässä.

Pyörittäminen voidaan tehdä joko käsin vivusta 31 ja/tai sähköllä, jolloin keskiakseliin 23 on kytketty esimerkiksi ket-35 ju/hihnavoimansiirron 30 välityksellä moottori 28. Moottori 28 voi saada käyttöjännitteensä sopivasti muunnettuna elektrodien 15 12, 16 kanssa samasta pisteestä. Kammion 29 puhdistuksessa moottorin 28 pyörimisnopeuden ei tarvitse olla suuri.

Myös partikkelien irrottamiseksi vaadittu ravistaminen voidaan 5 tehdä kerääjäruuvia 12 kiertämällä, mutta myös muut tavat ravistuksen järjestämiseksi ovat mahdollisia. Eräs mahdollinen voi olla kerääjäruuvin 12 pieni aksiaalinen liike kammion 29 pituussuunnassa, jolloin ruuvin 12 päädyt hakkaavat kammion 29 päätyjä ja saadaan aikaan vaadittu ravistus.

10

Kerääjäruuvin 12 pyörittämisen avulla voidaan hetkellisesti myös lisätä savukanavan 11.1 imua esimerkiksi tulisijan 39 syttymishetkillä. Siten, laiteen 10 sähkömotorisoidun toiminnan avulla on mahdollista korvata erillisten savukaasuimureiden 15 käyttö esimerkiksi pellettipoltinlaitteiden yhteydessä. Tätä varten moottorin 28 pyörimisnopeutta voidaan muuttaa esimerkiksi vaihteiston tai taajuusmuuttajan avulla.

Lämmityslaite 39, jonka yhteydessä keksintöä voidaan soveltaa, 20 voi esimerkiksi lämmittää rakennusta, tuottaa lämmintä käyttövettä tai muita energiapalveluja. Polttolaitteina käytetään polttoaineesta riippuen erilaisia ratkaisuja kuten kattiloita, tulisijoja ja kiukaita. Lämmityslaite 39 voi olla jokin toiminnaltaan sinällään tunnettuun tai vasta kehitteillä olevaan 25 tekniikkaan perustuva joko käsin syötettävä tai automaattisella (jatkuvalla) syötöllä varustettu ja mahdollisella polttimella varustettu lämmityskattila, (varaava) takka, pellettikamiina, hakestokeri, leivinuuni ja saunan kiuas. Käsin syötetty lämmityskattila on voitu varustaa varaajalla tai vastaavalla järjes-30 telmällä.

Keksinnön asiayhteydessä pienpoltolla tarkoitetaan pienimuotoista polttoa, jossa yleensä käytetään polttoaineena puuta, kevyttä polttoöljyä tai kotitalousjätettä. Eräitä esimerkkejä 35 kiinteistä puupolttoaineista ovat halot, puupelletit, puupilkkeet, puubriketit ja puuhake. Pienpoltossa lämmityslaitteen 39 16 nimellisteho voi olla esimerkiksi (10kW) 15kW - 300 kW tai jopa vielä sitä suurempikin, mutta yleisesti kuitenkin alle 1 MW pienpoltto, joka tapahtuu pienessä tilavuusvirrassa. Teholuokan sijasta lämmityslaitteen 39 voidaan sanoa olevan ennemminkin 5 pienhiukkasten lähilaskeumaa aiheuttava paikallinen lähde kuin kaukokulkeumaa aiheuttava lähde. Pienpoltolla lämmitetään yleensä esimerkiksi omakoti- ja rivitaloja, uiko- ja pienraken-nuksia, maatalouden rakennelmia ja suurempia yksittäisiä rakennuksia .

10

Savukaasujen 19 lämpötilat pienpoltossa vaihtelevat käytettävän polttolaitteen mukaan siten, että kattiloilla lämpötilat ovat 120 - 190°C, varaavilla tulisijoilla 210°C ja kiukailla 350°C. Pellettikattiloiden savukaasulämpötilat ovat 135°C ja öljykat-15 tiloilla 165°C. Savukaasun 19 alipaine on kattiloilla 18 - 45 Pa ja takoilla 12 Pa.

Jatkuvassa poltossa keskimääräiset hiukkasmassapäästöt ovat 10 - 50 mg/MJ, hyvässä panospoltossa 50 mg/MJ, mutta keskimäärin 20 noin 100 mg/MJ. Hiukkaspäästö voi alimmillaan olla muutamia mg/MJ, ja hetkellisesti jopa huonoissa palamisolosuhteissa 1000 mg/MJ. Panospolton eri palamisvaiheissa syntyvät hiukkaspäästöt ovat suurimmillaan syttymisvaiheessa.

25 Puun polton hiukkasten kokojakaumat ovat tyypillisesti kaksi-huippuisia, joissa on erotettavissa ultrapienten hiukkasten ja tätä suurempien hiukkasten moodit. Ultrapienet hiukkaset ovat halkaisijaltaan alle 1 pm ja karkeat hiukkaset tätä suurempia (yli 2,5 pm), joista suurimmat ovat 250 pm. Puun poltossa hiuk-30 kaskonsentraatio on polttotavasta ja -laitteesta riippuen 100 -1000 mg/Nm3, modernilla puupellettipolttolaitteella (300 kW) voidaan saavuttaa hiukkaspäästötaso 50 mg/Nm3. Polton savu-kaasuvirtaan siirtyvät hiukkaset ja savukaasuvirrassa syntyvät hiukkaset ovat tyypillisesti kooltaan 0,02 - 250 pm. Savu- 35 kaasuhiukkasten lukumäärä pienpoltossa on 1012 - 1014 kpl/MJ.

17

Vastaavasti savukaasun kaasumolekyylien koko on 0,1 - 6 pm ja lukumäärä luokkaa 1 024 kpl/MJ.

On ymmärrettävä, että edellä oleva selitys ja siihen liittyvät 5 kuvat on tarkoitettu ainoastaan havainnollistamaan esillä olevaa keksintöä. Keksintöä ei siten ole rajattu pelkästään edellä esitettyihin tai patenttivaatimuksissa määriteltyihin suoritusmuotoihin, vaan alan ammattimiehelle tulevat olemaan ilmeisiä monet erilaiset keksinnön variaatiot ja muunnokset, jotka ovat 10 mahdollisia oheisten patenttivaatimusten määrittelemän keksinnöllisen ajatuksen puitteissa.

Claims (15)

1. Laite savukaasuvirtauksen puhdistamiseksi partikkeleista, joka laite (10) on sovitettavissa savukaasuvirtauskanavaan 5 (11.1, 11.2) ja johon laitteeseen (10) kuuluu kerääjävälineet (12) varattujen partikkelien (18) keräämiseksi sähkökentän (17) avulla ja joiden kerääjävälineiden (12) kautta savukaasuvirtaus (19) on sovitettu johdettavaksi laitteen (10) läpi ja jossa kerääjävälineet (12) on sovitettu muodostamaan poikittaisen 10 savukaasuvirtausta (19) ohjaavan pinnan (14), tunnettu siitä, että kerääjävälineisiin (12) kuuluu kerääjäruuvielin (12), joka on sovitettu muodostamaan savukaasulle (19) kierremäisen läpi-virtauskanavan (13).

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laite, tunnettu siitä, että laitteeseen (10) kuuluu lisäksi läpivirtauskanavaan (13) sovitettu varaajäruuvielin (16) partikkelien (18) varaamiseksi, joka on sovitettu kierremäisen läpivirtauskanavan (13) muodostavan kerääjäruuvielimen (12) lomaan ja on sähköisesti eristet-20 ty kerääjäruuvielimestä (12).

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen laite, tunnettu siitä, että laitteeseen (10) kuuluu kammio (29) varustettuna sisäänmeno- ja ulostuloaukoin (20.1, 20.2) ja jonka kammion 25 (29) sanottu kerääjäruuvielin (12) on sovitettu täyttämään.

4. Jonkin patenttivaatimuksen 1-3 mukainen laite, tunnettu siitä, että laitteeseen (10) kuuluu korkeajänniteläpiviennit (21.1, 21.2) varaajäruuvielimen (16) ja kerääjäruuvielimen (12) 30 liittämiseksi valittuun jännitepotentiaaliin, joista läpivienneistä (21.1, 21.2) ainakin yksi on sovitettu ruuvielimien (16, 12. keskiakselille (23).

5. Jonkin patenttivaatimuksen 2-4 mukainen laite, tunnettu 35 siitä, että varaajäruuvielimen (16) läpimitta (Dl) on 20 - 70% kerääjäruuvielimen (12) läpimitasta (D2).

6. Jonkin patenttivaatimuksen 2-5 mukainen laite, tunnettu siitä, että varaajaruuvielimen (16) harja (24) on sovitettu teräväksi varauksen keskittämiseksi harjaan (24). 5

7. Jonkin patenttivaatimuksen 2-6 mukainen laite, tunnettu siitä, että varaajaruuvielimen (16) keskiöön (23) on sen tulo-puoleiseen päähän (26.1) sovitettu pitkänomainen koronalanka (25) partikkelien (18) varaamiseksi jo savukaasuvirtauskanavas- 10 sa (11.1) .

8. Jonkin patenttivaatimuksen 1-5 mukainen laite, tunnettu siitä, että laitteeseen (10) kuuluu sen jättöpuolelle (20.2) sovitettu avattava keräinsovitelma (27) laitteella (10) kerät- 15 tyjen partikkelien (18') poistamiseksi laitteen (10) yhteydestä .

9. Jonkin patenttivaatimuksen 1-6 mukainen laite, tunnettu siitä, että kerääjäruuvielin (12) on sovitettu kiertymään lait- 20 teen (10) puhdistamiseksi, joka kerääjäruuvielin (12) on sovitettu siirtämään laitteen (10) sisälle kertyneet partikkelit (18') keräinsovitelmaan (27).

10. Jonkin patenttivaatimuksen 1-9 mukainen laite, tunnettu 25 siitä, että ainakin kerääjäruuvielimeen (12) on sovitettu välineet (28, 30, 31) sen kiertämiseksi, joihin kuuluu esimerkiksi sähkömoottori (28) .

11. Lämmitysjärjestelmä, johon kuuluu 30. lämmityslaite (39) polttoaineen polttamiseksi, - lämmityslaitteeseen (39) kytketty savukaasuvirtauskana- va (11.1, 11.2) polttoaineen poltosta muodostuvan savu kaasun (19) poistamiseksi lämmityslaitteesta (39) ja - savukaasuvirtauskanavan (11.1, 11.2) yhteyteen sovitet- 35 tu laite (10) savukaasuvirtauksen (19) puhdistamiseksi partikkeleista (18), johon kuuluu savukaasuvirtauskanavan (11.1, 11.2) yhteyteen sovitetut varaajavälineet (16, 25) partikkelien (18) varaamiseksi sähköisesti ja kerääjävä-lineet (12) varattujen partikkelien (18) keräämiseksi sähkökentän avulla, jotka kerääjavälineet (12) on sovi-5 tettu muodostamaan poikittaisen savukaasuvirtausta (19) ohjaavan pinnan (14) ja joiden kerääjävälineiden (12) kautta savukaasuvirtaus (19) on sovitettu johdettavaksi laitteen (10) läpi, tunnettu siitä, että kerääjävälineisiin (12) kuuluu kerääjäruu-10 vielin (12), joka on sovitettu muodostamaan savukaasulle (19) kierremäisen läpivirtauskanavan (13).

12. Lämmityslaite (39) patenttivaatimuksen 11 mukaista lämmitysjärjestelmää varten, joka on käyttökohteessaan sovitettavis- 15 sa savukaasuvirtauskanavaan (11.1, 11.2) ja jossa lämmityslait-teessa (39) on sovitettu poltettavaksi polttoainetta, jota poltettaessa muodostuu partikkeleja (18) sisältävä savukaasuvirtaus (19), tunnettu siitä, että partikkeleja (18), joita muodostuu poltettaessa polttoainetta sanotussa lämmitys-20 laitteessa (39), on sovitettu poistettavaksi savukaasuvirtauk-sesta (19) jonkin patenttivaatimuksen 1-10 mukaisella laitteella (10) .

13. Patenttivaatimuksen 12 mukainen lämmityslaite, tunnettu 25 siitä, että lämmityslaite (39) on kokoluokaltaan laite, joka käyttökohteeseen asennettuna ja savukaasujen (19) poistopiip-puun (11.1, 11.2) liitettynä on partikkelien (18) lähilaskeumaa aiheuttava paikallinen pienhiukkaslähde.

14. Menetelmä savukaasuvirtauksen puhdistamiseksi partikkeleista, jossa savukaasuvirtauksessa (19) olevat partikkelit (18) varataan sähköisesti, - savukaasuvirtaus (19) johdetaan laitteen (10) läpi, 35 jossa siitä poistetaan sanottuja varattuja partikkeleja (18) kerääjävälinein (12) sähkökentän avulla, jossa lait- teessä (10) savukaasuvirtaus (19) johdetaan kohti kerää-jävälineiden (12) muodostamaa poikittaista pintaa (14) vasten, jolla pinnalla (14) ohjataan savukaasuvirtauksen (19) kulkua laitteen (10) läpi ja 5 - savukaasuvirtaus (19) johdetaan pois laitteesta (10) ja edelleen ulkoilmaan, tunnettu siitä, että - muodostetaan sanottu poikittainen pinta (14) ruuvieli-mestä (12), 10. johdetaan savukaasua (19) laitteen (10) läpi sanotun ruuvielimen (12) muodostamaa kierremäisestä virtausrataa (13) pitkin.

15. Patenttivaatimuksen 14 mukainen menetelmä, jossa asetetun 15 kriteeriehdon täyttyessä laite (10) puhdistetaan sinne kertyneistä partikkeleista (18') ja jossa puhdistuksessa kerääjävä-lineitä (12) ravistetaan partikkelien (18) irrottamiseksi, tunnettu siitä, että kerääjävälineisiin kuuluu kerääjäruuvielin (12), jolla muodostetaan savukaasulle (19) kierremäinen läpi-20 virtauskanava (13) ja jota kerääjäruuvielintä (12) kierretään keskiakselinsa (23) ympäri, jolloin kerääjäruuvielin (12) siirtää partikkelit (18') pois virtauskanavarakenteen (11.2) yhteydestä .