FI65172C - Anordning foer avlaegsnande av gasformiga komponenter och/eller fasta foeroreningar i en gasformig mediumstroem - Google Patents

Description

651 72

Laite kaasumaisessa väliainevirtaukeessa olevien kaasumaisten komponenttien ja/tai kiinteiden epäpuhtauksien poistamiseksi Anordning för avlägsnande av gasformiga komponenter och/eller fasta föroreningar i en gasformig mediumström

Keksinnön kohteena on laite kaasumaisessa väliainevirtauksessa olevien kaasumaisten komponenttien ja/tal kiinteiden epäpuhtauksien poistamiseksi, johon laitteeseen kuuluu väliainevirtauksen esipuhdistusosa, jossa on väliainevirtauksen sisääntuloyhde, hlenopuhdistusosa, jonka 5 sisälle on sovitettu pesurilaite, poistoyhde puhdistetun väliainevirtauksen poisjohtamiseksi sekä ensimmäinen yhde ensimmäisen pesunesteen johtamiseksi esipuhdistusosaan ja saattamiseksi kosketukseen väliaine-virtauksen kanssa, ja jossa laitteessa esipuhdlstusosan pesurilaltteen puoleinen päätyalue on poikkiläpimitaltaan pienenevä mainitun esipuh-10 distusosan kautta virtaavan väliainevirtauksen kiihdyitämiseksi ennen väliainevirtauksen tulemista mainittuun pesurilaitteeseen.

Kaasumaisissa väliainevirtauksissa on usein epäpuhtauksia sekä kaasumaisina komponentteina että kiinteinä osasina, jotka on poistettava en-15 nen väliainevirtauksen ulospuhallusta tai uudelleen käyttöönottamista.

Käytännössä esiintyy usein myös tilanne, jossa kaasuvirtauksessa on niin paljon kiinteitä komponentteja, että ne on syytä erottaa ennen kaasu-virtauksen pesuriin joutumista. Tavanomaisissa olosuhteissa kaasumaisen väliainevirtauksen puhdistamiseen käytetään märkäpesuria, jossa kaasu-20 mainen väliainevirtaus ohjataan erottimen runko-osaan, toisin sanoen neste8äiliöön tai reaktio-osaan, jossa pesuneste ja kaasumainen väliainevirtaus pyritään saamaan mahdollisimman täydelliseen kontaktiin keskenään. Tässä pesuvaiheesea suurin osa ainakin kiintoaineen karkeammasta määrästä erottuu ja jää erotussäiliöön. Yleensä pyritään kuiten-25 kin siihen, että suurin osa kiintoaineesta erotetaan jo kuivana ennen pesuria joko laskeutumiskammlossa tai syklonierottimessa. Tällä ratkaisulla saavutetaan se etu, että pesunesteen joukkoon tuleva epäpuh-tausmäärä jää mahdollisimman pieneksi, jonka johdosta myös poiskulje-tettavan lietteen määrä jää pieneksi. Pesuriosan jälkeen on yleensä 30 puhallin, koska tällöin puhaltimen kuluminen jää vähäisemmäksi. Pu- 2 65172 haitimen jälkeen on vielä pisaranerotin, jona voi olla sovellutuskohteesta riippuen säleikkö, ritilöitä, syklonierottlmen kaltaisia pisa-ranerottimia, erilaisia pyöriviä ja pyöreitä torneja jne.

5 Tunnetuissa pesuriratkaisuissa puhallin on yleensä tavanomaisen keski-pakoispuhaltimen kaltainen. Tunnetaan myös ns. desintegraattori-tyyp-pinen puahllinratkaisu, joissa kaasumainen vällalnevlrtaus ohjataan epäpuhtauksleen kuten myös pesuneste. Tällainen ratkaisu vaatii puhal-tlmen käytöltä suuria tehoja ja puhaltimen kuluminen on myös suuri.

10

Venturi-tyyppisessä pesurissa kaasumainen vällalnevlrtaus kiihdytetään epäpuhtauksineen venturi-osassa suureen nopeuteen ja samalla kiihdytettyyn vällainevirtaukseen ohjataan pesuneste. Venturi-oean jälkeen, jolloin kaasumaisen väliainevirtauksen nopeus pienenee, on 15 pisaranerotin, jossa etupäässä epäpuhtaudet toimivat pisaroiden kitey-tymisytiminä.

Kaasumaisen väliainevirtauksen puhdistamiseksi on käytetty myös ns. S-aaltopesuria, jossa kaasumainen vällalnevlrtaus joutuu pesunesteen 20 kanssa S-aaltomaisen raon läpi virrattuaan vapaaseen tilaan ja siitä edelleen puhaltimeen. Varsinaista erillistä pisaranerotinta ei ole, vaan pisaranerottaminen tapahtuu S-aallon jälkeisessä vapaassa tilassa ennen puhallinta. Tässäkin ratkaisussa on vaarana ylikondensoivan kosteuden pääseminen kaasumaisen väliainevirtauksen mukaan ja tämän joh-25 dosta pisaroita lentää ulos ja ympäristöön.

Tekniikan tason osalta viitataan FI-patenttihakemukseen n:o 810548, jossa on esitetty märkäpesuri, jonka väliainevirtauksen putkimaisen tuloyhteen pesurilaltteen puoleinen päätyalue on kartiomaisesti kape-30 neva tuloyhteen kautta vlrtaavan väliainevirtauksen kiihdyttämiseksi ennen väliainevirtauksen tulemista pesurilaitteeseen. Tässä tunnetussa ratkaisussa putkimainen tuloyhde on varustettu reiIillä, jotka vastaanottavat pesunesteen paluuvirtauksen tuloyhteen sisälle ja tällaiset reiät on sijoitettu tuloyhteen sille alueelle, jossa väliainevirtausta 35 ei kiihdytetä. Tässä tunnetussa ratkaisussa pesunesteen paluuvlrtaus putkimaisen tuloyhteen sisällä aikaansaa väliainevirtauksen esipuhdis-tamisen. Tämä tunnettu ratkaisu ei ole käyttökelpoinen kalkissa olo- 3 65172 suhteissa. Varsinkin jos puhdistettava väliainevirtaus sisältää suuria määriä epäpuhtauksia tai puhdistettava kaasumainen väliainevirtaus on erittäin kuuma, FI-patenttlhakemuksen n:o 810548 mukainen ratkaisu ei ole tyydyttävä. Tässä tunnetussa ratkaisussa on epäkohtana lisäksi se, 5 että pesunestettä joudutaan käyttämään erittäin suuria määriä ja siitä huolimatta pesunesteen kierrätys tulee vaikeaksi tai pesunestemäärä saastuu niin paljon, että sen kierrättäminen hankaloituu ja lopulta tullaan siihen tilanteeseen, että puhdistettavan kaasumaisen väliaine-virtauksen puhtausraja ei saavuta vaadittua puhtausarvoa pesunesteen 10 sisältämien epäpuhtauksien johdosta. Tätä tunnettua laitetta ei voida myöskään käyttää luotettavalla tavalla silloin, kun puhdistettavaa väliainevirtausta halutaan kiihdyttää erittäin suureen nopeuteen, koska tällöin on vaarana se, että putkimaisen tuloyhteen reikien kautta voi puhtaan väliainevirtauksen mukaan päästä pesunesteen kiertojärjestel-15 mässä esiintyviä epäpuhtauksia.

Keksinnön päämääränä on aikaansaada parannus nykyisin tunnettuihin pe-suriratkalsuihln. Keksinnön eräänä yksityiskohtaisena päämääränä on aikaansaada pesuriratkaisu, jossa ei tarvita erittäin suuria pesuneste-20 määriä luotettavan pesemlstuloksen aikaansaamiseksi. Vielä eräänä keksinnön päämääränä on aikaansaada pesuriratkaisu, joka soveltuu erityisen hirvin suuria epäpuhtauksia sisältäviin kaasumaisiin välialnevirtauksiin sekä erittäin kuumiin kaasumaisiin välialnevirtauksiin. Keksinnön muut tavoitteet ja sillä saavutettavat edut käyvät ilmi keksinnön selityk-25 sestä.

Keksinnön päämäärä saavutetaan laitteella, jolle on pääasiallisesti tunnusomaista se, että esipuhdistusosan siihen alueelle, jossa väliainevirtausta kiihdytetään, on johdettu toinen yhde toisen pesunesteen 30 saattamiseksi kosketukseen eslpuhdistetun väliainevirtauksen kanssa.

Keksinnön mukaisen laitteen muut tunnuspiirteet on esitetty patenttivaatimuksissa 2-6.

35 Keksinnön mukaisella laitteella saavutetaan lukuisia merkittäviä etuja. Keksinnön mukaisessa laitteessa voidaan käyttää erittäin pieniä pesu-nestemääriä, mutta siitä huolimatta päästään erittäin suureen pesu- 4 65172 tehoon ja vieläpä Ilman suurta energian määrää vaativia pesureita. Keksinnön mukaisessa laitteessa on oivallettu käyttää kahta erillistä pesunestesysteemiä, jolloin ensimmäinen pesuneste voidaan pesunesteen klertojärjestelmässä antaa rauhassa väkevöityä haluttuun väkevyyteen.

5 Koska kaasumainen vällainevirtaus on eslpuhdlstusvaiheen jälkeen jo erittäin puhdasta» säilyy toisen pesunesteen laatu erittäin kauan aikaa puhtaana huolimatta siitä, että myös toista pesunestettä kierrätetään. Lisäksi keksinnön mukaisessa ratkaisussa on varmistettu se, että ensimmäisen pesunesteen sisältämät epäpuhtaudet eivät missään 10 tapauksessa pääse mukaan jo esipuhdlstettuun kaasumaiseen väliaine-virtaukseen.

Keksintöä selitetään yksityiskohtaisesti viittaamalla oheisen piirustuksen kuviossa esitettyyn keksinnön erääseen edulliseen suoritusmuotoon, 15 johon keksintöä ei kuitenkaan ole tarkoitus yksinomaan rajoittaa.

Piirustuksen kuvio esittää kaaviomaisena sivukuvana keksinnön mukaisen laitteen erästä edullista suoritusmuotoa.

20 Piirustuksen kuviossa keksinnön mukaista laitetta on merkitty yleisesti viitenumerolla 10. Laitteeseen 10 kuuluu kaasumaisen väliainevirtauksen esipuhdlstusosa 11 ja hienopuhdistusosa 12. Esipuhdistusosa 11 on tässä suoritusmuodossa putkimainen tila, jossa on tulevan kaasuvirtauksen 14 sisäänvirtausaukko 13. Sisääntuleva kaasumainen vällainevirtaus 14 ime-25 tään sisääntuloaukon 13 kautta putkimaiseen tilaan 11 tangentlaalieesti, jolloin sisääntuleva kaasumainen vällainevirtaus 14 joutuu putkimaisen tilan 11 sisällä ylöspäin suuntautuvaan pyörimisliikkeeseen. Putkimaisen tilan 11 yläosa 15 on edullisesti kartiomalsesti kapeneva, mikä aikaansaa putkimaisen tilan 11 sisällä virtaavan väliainevirtauksen 14 30 kiihtymisen kartiomalsesti kapenevalla alueella 15.

Laitteeseen 10 kuuluu edelleen säiliö 16, jossa on pesunestettä 17. Pumppu 18 on sovitettu pumppaamaan pesunestettä 17 säiliöstä 16 putkimaista yhdettä 19 myöten ja putkimainen yhde 19 on sovitettu menemään 35 putkimaisen tilan 11 vaipan läpi, jolloin putkimaisen yhteen 19 ulos-purkausaukko 20 suuntaa pesunesteen 17 putkimaisen tilan 11 seinämään ja pesuneste 17 virtaa pyörimisliikkeenä alaspäin putkimaista tilaa 11.

5 65172

Koska slsääntuleva väliainevirtaus 14 ja pesunesteen 17 pyörimisliikkeessä oleva virtaus 21 ovat suunnaltaan vastakkaiset, huuhtelee pesuneste 17 erittäin tehokkaasti sisään tulevaa kaasumaista väliaine-virtausta 14 ja poistaa välialnevirtauksesta 14 ainakin suurimmat ja 5 raskaimmat kiinteät epäpuhtaudet. Pesuneste 17 ja kiinteät epäpuhtaudet valuvat putkimaisen tilan 11 alaosaan 22, josta ne venttiililaitteen 23 kautta johdetaan virtauksena 24 takaisin säiliöön 16.

Keksinnön perusoivalluksen mukaisesti putkimaisen tilan 11 siihen osaan, 10 jossa kaasumaista väliainevirtausta 14 kiihdytetään, ts. tässä suoritusmuodossa kartiomaiseen osaan 15 johdetaan toisen yhteen 28 kautta toista pesunestettä 26. Tässä suoritusmuodossa pumppu 27 on sovitettu imemään säiliöstä 25 toista pesunestettä 26 putkimaista yhdettä 28 myöten ja toinen pesuneste 26 purkautuu putkimaisen yhteen 28 suuttimesta 15 eli purkausaukosta 29 virtauksena 30. Toinen pesuneste 26 voi olla hyvinkin puhdasta ja poikkeaa koostumukseltaan ensimmäisestä pesunesteestä 17. Suuttlmen 30 jälkeen toinen pesuneste 26, joka on suutin-suihkujen 30 muodostamina virtauksina, sekoittuu jo esipuhdistettuun kaasumaiseen väliainevlrtaukseen 14, jolloin jo esipuhdistetun kaasu-20 maisen vällainevirtauksen 14 ja toisen pesunesteen 26 suutinsuihkujen 30 yhdessä muodostama virtaus, jota on merkitty viitenumerolla 31, kiihtyy edelleen pesurllaitteen 32 juoksupyörän kiihdyttämättä. Tässä suoritusmuodossa sähkömoottori 33 on sovitettu pyörittämään pesurllaitteen 32 juoksupyörää ja sähkömoottori 33 on tuettu levyn 34 ja tukien 35 avulla. 25

Pesurllaitteen 32 juoksupyörän kautta mentyään väliainevirtaus 31 puhdistuu toisen pesunesteen 26 nestepisaroista, jotka sinkoutuvat hieno-puhdistuetilan 12 alaosan 36 seinämille ja valuvat alaosasta 36 putkimaista yhdettä 37 myöten takaisin säiliöön 25. Puhdas kaasumainen väli-30 ainevirtaus, jota on merkitty viitenumerolla 39, suuntautuu hienopuhdis-tusosan 12 yläosaan 38 ja poistuu hlenopuhdietusosasta 12 ulosvirtaus-aukon 40 kautta.

Keksinnön mukaisessa laitteessa 10 päästään siihen haluttuun tavoittee-35 seen, että ensimmäinen pesuneste 17 voidaan väkevöidä haluttuun väkevyyteen tai ensimmäinen pesuneste 17 voi olla erittäinkin ylikyllästet-tyä. Toinen pesuneste 26 voi olla myös emästä, vaikka ensimmäinen pesu- 6 65172 neste 17 olisi hapanta. Tämä tarjoaa sen merkittävän edun, että keksinnön mukaisella laitteella 10 puhdistettava kaasumainen väliainevirtaus 14 voidaan pesun yhteydessä myös neutraloida. Toisen pesunesteen 26 määrä voi olla ensimmäisen pesunesteen 17 määrään verrattuna huomattavastikin 5 pienempi, mutta siltä huolimatta keksinnön mukaisella laitteella 10 päästään erittäin hyvään puhdistustulokseen ja vieläpä käyttämällä pienitehoisia sähkömoottoreita 33, koska pesurilaitteen 32 juoksupyörän kautta kulkeva toinen pesuneste 26 el vaadi kovinkaan suurta lisä-kiihdytystä. Ensimmäisen pesunesteen 17 virtausputken 19 suutin 20 10 samoinkuin toisen pesunesteen 26 virtausputken 28 suutin 29 voivat luonnollisesti olla monella tavalla ohjattavissa, jotta saadaan haluttu suihkutusvaikutus putkimaisen tilan 11 seinämiin.

Edellä on esitetty ainoastaan keksinnön eräs edullinen suoritusmuoto ja 15 alan ammattimiehelle on selvää, että siihen voidaan tehdä lukuisia modifikaatioita oheisissa patenttivaatimuksissa esitetyn keksinnöllisen ajatuksen puitteissa.

Claims (6)

65172

1. Laite kaasumaisessa vHliainevlrtauksessa olevien kaasumaisten komponenttien ja/tai kiinteiden epäpuhtauksien poistamiseksi, johon laitteeseen (10) kuuluu väliainevirtauksen esipuhdistusosa (11), jossa on väliainevirtauksen (14) sisääntuloyhde (13), hienopuhdistusosa (12), 5 jonka sisälle on sovitettu pesurllaite (32), poistoyhde (40) puhdistetun väliainevirtauksen (39) poisjohtamiseksi sekä ensimmäinen yhde (19) ensimmäisen pesunesteen (17) johtamiseksi esipuhdistusosaan (11) ja saattamiseksi kosketukseen väliainevirtauksen (14) kanssa, ja jossa laitteessa (10) eslpuhdletusosan (11) pesurilaitteen (32) puoleinen 10 päätyalue (15) on polkklläpimitaltaan pienenevä mainitun esipuhdistus-osan (11) kautta virtaavan väliainevirtauksen (14) kiihdyttämiseksi ennen väliainevirtauksen (14) tulemista mainittuun pesurilaitteeseen (32), tunnettu siitä, että esipuhdistusosan (11) sille alueelle, jossa väliainevirtausta (14) kiihdytetään, on johdettu toinen yhde 15 (28) toisen pesunesteen (26) saattamiseksi kosketukseen esipuhdistetun väliainevirtauksen kanssa.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laite, tunnettu siitä, että toisen pesunesteen (26) tuloyhde (28) on sovitettu kulkemaan esipuhdis- 20 tusosan (11) seinämän läpi ja suuntautumaan esipuhdistusosan (11) sisällä sen pesurilaitteeseen (32) suuntautuvaa virtausaukkoa kohden.

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen laite, tunnettu siitä, että pesurllaite (32) on puhallinlaite, joka on sovitettu kiihdyttämään 25 esipuhdletusosassa (11) jo esikiihdytetyn väliainevirtauksen (14) ja toisen pesunesteen (26) suutinsuihkujen (30) muodostaman väliainevirtauksen (31) vieläkin suurempaan nopeuteen ja toimimaan pisaranerotta-jana siten, että viimeksi mainittu väliainevirtaus (31) puhdistuu toisen pesunesteen (26) nestepisarolsta, jotka sinkoutuvat hienopuhdistusosan 30 (12) alaosan (36) seinämille ja valuvat mainitun alaosan (36) pohjalle, josta ne johdetaan takaisin toisen pesunesteen (26) säiliöön (25) paluu-linjaa (37) myöten.

4. Jonkin patenttivaatimuksien 1-3 mukainen laite, tunnettu 35 siitä, että toinen pesuneste (26) on eri pesunestettä kuin ensimmäinen pesuneste (17). 65172

5. Patenttivaatimuksen 4 mukainen laite, tunnettu siitä, että ensimmäinen pesuneste (17) on hapanta ja toinen pesuneste (26) on emästä.

6. Jonkin patenttivaatimuksien 1-5 mukainen laite, tunnettu siitä, että toisen pesunesteen (26) määrä on pienempi kuin ensimmäisen pesunesteen (17) määrä. 65172