FI73894C

FI73894C - Gas purification device

Info

Publication number: FI73894C
Application number: FI811156A
Authority: FI
Inventors: Alexandr Ilich Letjuk; Alexandr Andreevich Smagin; Anatoly Nikolaevich Malakhov; Alexei Fedorovich Proshin; Alexei Nikolaevich Kozlov; Ivan Dmitrievich Zaitsev
Original assignee: Letjuk Aleksandr I; Smagin Alexandr A; Malakhov Anatoly N; Proshin Alexei F; Kozlov Alexei N; Zaitsev Ivan D
Priority date: 1980-04-02
Filing date: 1981-04-14
Publication date: 1987-12-10
Also published as: FI811156L; YU303880A; FI73894B

Description

1 738941 73894

Kaasujen esipuhdistulaite Tämä keksintö liittyy laitteeseen, joka märkämene-telmällä puhdistaa kaasuista mekaaniset epäpuhtaudet. Puh-5 distuslaite käsittää syklonin, jossa on sisääntuloputki ja poistoputki; sekä laite kaasun saattamiseksi yhteen nesteen kanssa, yhdistettynä sykloniin ja sisältäen nes-teenkokoojan, joka on yhteydessä suihkutustiehyeiden kautta kaasunvirtauskanavaan, jossa erimuotoisia syklonin kes-10 kiakselin suhteen kaarevia poikkilaikkauskohtia, ja tulopuolella sisääntuloputkeen, ja jossa esipuhdistuslaittees-sa syklonin seinä on kaarevan kaasunvirtauskanavan ulompana sivuseinänä.This invention relates to an apparatus for wet scrubbing mechanical impurities. The cleaning device comprises a cyclone having an inlet pipe and an outlet pipe; and an apparatus for bringing the gas into contact with the liquid, connected to the cyclone and including a liquid collector communicating via spray passages to a gas flow passage with different cross-sectional points .

Kaasujen märkäpuhdistusprosessi on riippuvainen 15 pienten nestepisaroiden kanssa kaasuihin suspendoituvien kiinteiden hiukkasten kinemaattisesta koaguloitumisesta, kun kaasuvirtaus joutuu kosketukseen sumuttuneen nesteen kanssa. Tämä prosessi muodostuu siitä, että kiinteät hiukkaset törmätessään nestepisaroihin voittavat jälkimmäis-20 ten pintajännityksen ja sen seurauksena takertuvat niihin. Jouduttuaan nestepisaran sisään, hiukkanen on vaivattomampi poistaa kaasusta kuin ollessaan siinä vapaasti leijumassa, koska nestepisarat ovat sekä suurempia kooltaan että tiheydeltään noin 1 000-kertaisesti kaasujen tiheys. 25 On olemassa paljon erilaisia laitteita kaasujen märkäkäsittelyyn. Laajan käytön ovat saaneet varsinkin märkäsyklonit, joissa käsiteltävä kaasu saatetaan pyörivään liikkeeseen siten, että se syötetään lieriömäiseen pölynerottimeen siihen tangentiaalisesti sovitetusta put-30 kesta tai sen sisään asennetulla pyörresiivellä, joka muodostuu lähinnä ilman ohjauslaipoista ja puhdistusvesi syötetään laitteeseen suuttimien kautta. Suuttimista ruiskutetut hienot nestepisarat, yhdessä niihin tarttuneiden pölyhiukkasten kanssa, pakotetaan keskipakoisvoiman avulla 35 syklonin seinää vasten, josta neste valuu sakkasäiliöihin.The wet scrubbing process of the gases depends on the kinematic coagulation of solid particles suspended in the gases with small droplets of liquid when the gas stream comes into contact with the atomized liquid. This process consists in solid particles, when they collide with liquid droplets, overcome the surface tension of the latter and, as a result, adhere to them. Once inside the liquid droplet, the particle is more effortless to remove from the gas than when it is floating freely in it, because the liquid droplets are both larger in size and about 1,000 times the density of the gases. 25 There are many different devices for wet treatment of gases. Wet cyclones, in particular, have been widely used in which the gas to be treated is rotated by feeding it into a cylindrical dust separator with a tube tangentially fitted thereto or with a vortex blade mounted therein, consisting mainly of air guide flanges and purifying water. The fine liquid droplets sprayed from the nozzles, together with the dust particles adhering to them, are forced by centrifugal force against the wall of 35 cyclones, from which the liquid flows into the settling tanks.

2 7 3894-2 7 3894-

Yksinkertaisen rakenteensa ansiosta edellä kuvattu sykloni on saanut laajan käytön teollisuuden eri aloilla. Tämä laite ei kuitenkaan takaa riittävää puhdistustehoa (niiden puhdistusteho ei ylitä 90-92 % pölyn ollessa hie-5 nojakoista), mikä on laskettava lähinnä kaasun syklonissa saavuttaman suhteellisen pienen nopeuden syyksi. Tämän nopeuden nostaminen sellaiseksi, että saavutettaisiin tehokkaampi kinemaattinen koaguloituminen, aiheuttaisi varsin korkean energian kulutuksen ja nostaisi käyttökustannuk-10 set liian suuriksi.Due to its simple structure, the cyclone described above has gained widespread use in various fields of industry. However, this device does not guarantee sufficient cleaning power (their cleaning power does not exceed 90-92% when the dust is in the fine-5 supports), which must be attributed mainly to the relatively low speed achieved by the gas in the cyclone. Increasing this rate to achieve more efficient kinematic coagulation would result in quite high energy consumption and increase operating costs.

Toinen edellä mainitun laitteen epäkohdista, josta myöskin johtuu sen matala puhdistusteho, on laitteeseen kuuluva suihkutussysteemi, koska sillä ei ole mahdollista jakaa nestepisaroita tasaisesti koko virtaavaan kaasumää-15 rään siksi, että suuttimet on sijoitettu syklonin sisäpuolelle melko laajaan tilaan. Sen lisäksi suuttimet on sijoitettu suhteellisen lähelle syklonin ulosvirtauskohtaa, joten sumutetulle nesteelle ei jää riittävästi aikaa pyydystää kaasussa leijailevia kiinteitä hiukkasia.Another disadvantage of the above-mentioned device, which also results in its low cleaning efficiency, is the spray system included in the device, as it is not possible to distribute the liquid droplets evenly over the entire flow of gas due to the relatively large space inside the cyclone. In addition, the nozzles are located relatively close to the outflow point of the cyclone, so that the sprayed liquid does not have enough time to catch solid particles floating in the gas.

20 Edellä mainitut epäkohdat on osaksi poistettu kaa sun esipuhdistuslaitteessa kuvattuna US-patentissa nro 3 696 590 käsittäen syklonin sekä kaasu-neste-sekoitus-laitteet kaasun kohdistamiseksi nestepisaroihin, mikä tarkoittaa, että on erillinen laite, joka on yhteydessä mai-25 nittuun sykloniin kulmayhdistäjän kautta. Kaasu-neste-se-koituslaitteessa on nesteenkokooja yhdistettynä kaasuka-navan kanssa, ollen kanavalla jokseenkin tasamuotoinen poikkileikkaus (vaikka sen sisääntulo-osa onkin tehty suut-timen muotoon sen suurimman läpileikkauskohdan peittyessä 30 osaksi nesteenkerääjän lieriönmuotoisella seinällä). Puh-distusvesi johdetaan kaasukanavan tuloaukkoon, jonka poikkileikkaus on paljon pienempi kuin syklonin kupu. Seurauksena tästä nestepisarat jakautuvat tasaisemmin kaasunvir-ran poikkipinnalle myös kaasun ja nesteen yhteinen "tör-35 mäilyaika" on pitempi johtuen kaasun pienemmästä virtaus- 11 3 73894 matkasta, mukaan luettuna kaasukanava, kulmayhdistäjä ja sykloni.The above drawbacks have been partially eliminated in the gas pre-cleaning device described in U.S. Patent No. 3,696,590, which comprises a cyclone and gas-liquid mixing devices for applying gas to liquid droplets, which means that there is a separate device connected to said cyclone via an angle connector. . The gas-liquid mixing device has a liquid collector connected to the gas duct, the channel having a somewhat uniform cross-section (although its inlet part is made in the shape of a nozzle with its largest cross-section 30 partially covered by a cylindrical wall of the liquid collector). The purification water is led to a gas duct inlet with a much smaller cross section than the cyclone dome. As a result, the liquid droplets are more evenly distributed across the cross-section of the gas flow, and the combined "collision time" of the gas and liquid is longer due to the smaller gas flow distance, including the gas channel, angle connector and cyclone.

Edellä kuvatulle laitteelle on ominaista suhteellisen matala hydraulinen vastus (n. 200 mm vesipatsas) mikä 5 parantaa sen hyötysuhdetta. IThe device described above is characterized by a relatively low hydraulic resistance (about 200 mm of water column) which improves its efficiency. I

Tämän laitteen puhdistusteho on jonkin verran korkeampi kuin edellä mainitun märkäsyklonipuhdistajan. Kuitenkaan suhteellisen matala kaasun virtausnopeus kaasu- , neste-sekoituskanavassa ei mahdollista tässä laitteessa 10 saavutettavaksi puhdistustehoarvoja, jotka vastaavat nykyisiä terveydenhoidollisia standardeja (yleensä korkeampia kuin 98 %).The cleaning power of this device is somewhat higher than that of the above-mentioned wet cyclone cleaner. However, the relatively low gas flow rate in the gas-liquid mixing channel does not allow this device 10 to achieve cleaning power values that meet current health standards (generally higher than 98%).

Pulmaan saavuttaa korkeampi puhdistusteho on käyty menestyksellisemmin käsiksi ratkaisussa, jota kutsutaan 15 Venturi-kaasun esipuhdistajaksi.The dilemma of achieving higher cleaning efficiency has been more successfully addressed in a solution called 15 Venturi gas pre-cleaner.

Näiden joukossa on kaasun esipuhdistuslaite, käsittäen syklonin, jossa on tulo- sekä poistoputki ja kaasu-neste- sekoituskanava saastuneen kaasun törraäyttämiseksi puhdistusnesteeseen, yhdistettynä sykloniin ja tehtynä 20 Venturiputken muotoon. Kaasu-neste-sekoitin on varustettu nesteenkokoojalla, josta neste johdetaan suihkutustiehyei-tä pitkin mainittuun Venturiputkeen sijoitettuun kaasuka-navaan. Kaasu-neste-sekoittimen kaasukanava on poistopääs-tä yhdistetty syklonin sisääntuloputkeen, voidaan verrata 25 esim. puolalaiseen patenttiin nro 63 414, Cl. 12 2 (01, 1973) .Among these is a gas pre-cleaning device, comprising a cyclone with an inlet and outlet pipe and a gas-liquid mixing channel for injecting contaminated gas into the cleaning liquid, connected to the cyclone and made in the form of a venturi. The gas-liquid mixer is provided with a liquid collector from which the liquid is led along spray lines to a gas duct located in said venturi. The gas duct of the gas-liquid mixer is connected at the outlet end to the cyclone inlet pipe, can be compared to e.g. Polish Patent No. 63,414, Cl. 12 2 (01, 1973).

Tälle laitteelle on ominaista korkea puhdistusteho (98 %. tai enemmän) mikä on mahdollista järkevällä kaasun-virtauskanavan muodossa, jossa on kavennus (kurkku) sijoi-30 tettuna kohtaan, joka supistuu tuloputkesta kohti kurkkua (tätä osaa kutsutaan suuttimeksi) ja kurkusta poistosuun-taan laajenevan kohdan (kutsutaan hajottajaksi) väliin.This device is characterized by a high cleaning efficiency (98% or more) which is possible in the form of a sensible gas-flow channel with a constriction (throat) located at a point which narrows from the inlet pipe to the throat (this part is called the nozzle) and from the throat to the outlet. between the expanding point (called the decomposer).

Tällaisella kaasukanavan muodolla saadaan kurkun läpi kä- 3 siteltävä kaasuvirtaus kiihtymään 10 kertaa korkeammaksi 35 kuin siihen suihkutettujen puhdistusnestepisaroiden kiih- * 73894 tyvyys. Näin ollen Venturiputkessa esiintyvien erilaisten nopeuksien ansiosta käsiteltävä kaasuvirtaus joutuu läpäisemään ikään kuin suodatinkammion, joka muodostuu sinne ruiskutetuista hienoista puhdistusnestepisaroista. Puhdis-5 tusnesteen läpäistessä suuttimen, sen sumuuntumisaste nousee melkoisesti, minkä tuloksena saastuneen kaasun kohtaaman puhdistusnesteen pinta-alakin kasvaa huomattavasti. Kaasukanavan kurkussa paine putoaa aiheuttaen nestepisa-roiden ja käsiteltävän kaasun välisten nopeuserojen ta-10 saantumista. Suuri nopeus (suuruusluokkaa 40 - 150 m/s), jolla kaasua käsitellään, saattaa sen ja puhdistusnesteen vaikuttamaan toisiinsa Venturiputkessa, kohottaen kiinteiden hiukkasten kinemaattista koaguloitumistehokkuutta kaasussa. Lisäksi sellainen kaasun virtausnopeus kurkussa 15 voimakkaan turbulenssin, jonka tuloksena kiinteät hiukkaset eivät ainoastaan takerru nestepisaroihin, vaan myöskin toinen toisiinsa muodostaen suurikokoisempia hiukkasia, jotka voidaan jo helpommin erottaa ja poistaa kaasusta. Tämä sama turbulenssiliike aiheuttaa myös hiukkasilla 20 latautuneiden pisaroiden yhtymisen toisiinsa.Such a shape of the gas channel causes the gas flow to be treated through the throat to accelerate 10 times higher than the acceleration of the cleaning liquid droplets sprayed therein. Thus, due to the different velocities present in the venturi, the gas flow to be treated has to pass through, as it were, a filter chamber consisting of fine droplets of cleaning liquid injected into it. As the cleaning liquid passes through the nozzle, its degree of misting increases considerably, as a result of which the surface area of the cleaning liquid encountered by the contaminated gas also increases considerably. In the throat of the gas channel, the pressure drops, causing a velocity difference between the liquid droplets and the gas to be treated. The high velocity (on the order of 40 to 150 m / s) at which the gas is treated causes it and the cleaning fluid to interact in the venturi, increasing the kinematic coagulation efficiency of the solid particles in the gas. In addition, such a gas flow rate in the throat 15 is subject to intense turbulence, as a result of which the solid particles not only stick to the liquid droplets, but also to each other, forming larger particles which can already be more easily separated and removed from the gas. This same turbulence motion also causes the droplets charged by the particles 20 to coalesce.

Hiukkasten törmääminen nestepisaroihin ja takertuminen niihin tapahtuu edelleen hajottimessa, joka onkin tärkein toimintavaihe ja saa aikaan tasaisen kaasuvirtauk-sen matkaosuudella, jonka läpi kulkiessaan kaasun virtaus-25 nopeus vastaa sitä mitä sen syöttäminen sykloniin vaatii.The particles continue to collide with and adhere to the liquid droplets in the diffuser, which is the most important step and provides a steady flow of gas along the travel portion through which the gas flow rate corresponds to that required to feed it into the cyclone.

On huomioitava, että hiukkasilla ladatut pisarat ja vapaana kulkevat (ei vielä tarttuneita) ohjautuessaan sykloniin ovat jakautuneena koko sisään virtaavan kaasu-massan poikkileikkauspinnalle, mikä määrätyssä mielessä 30 vaikeuttaa niiden pyydystämistä ja erottelemista.It should be noted that the droplets charged with the particles and the free-flowing (not yet adhered) as they are directed into the cyclone are distributed over the entire cross-sectional area of the gas mass flowing in, which in a certain sense makes them difficult to capture and separate.

Kaasun virtauskanava, joka muotoilultaan vastaa tehokkaan, hiukkasten ja nestepisaroiden keskeisen takertumisen vaatimuksia, aiheuttaa sekä korkean hydraulivastuk-sen (400 - 500 mm vesipats) tuloksena vortex-ilmiöstä, jo-35 ka tapahtuu osaksi suuttimen ja kurkun välisissä jakautu- li 5 73894 miskohdissa, osaksi kurkun ja hajottajan välillä, että korkeat energiakustannukset ajettaessa kaasuja läpi tämäntyyppisen laitteen.The gas flow channel, which is designed to meet the requirements of efficient trapping of particles and liquid droplets, causes both high hydraulic resistance (400-500 mm water column) as a result of the vortex phenomenon, which occurs in part at points 5 73894 between the nozzle and the throat, into the throat and diffuser that high energy costs when driving gases through this type of device.

Ei ole myöskään minkään arvoista, että Venturi-esi-5 puhdistaja takaa korkean puhdistustehon edellytyksellä, että kaasun syöttönopeus on vakio, tämä kun on vaikeaa varmistaa. Tästä johtuen yllä kuvattu laite samoin kuin muutkin tämäntyyppiset laitteet varustetaan automaattisella kaasun syöttönopeuden valvonnalla, joka monimutkaistaa 10 laitetta tehden siitä suurikokoisen, ottaen huomioon, että edellä selostettuun laitteeseen kuuluu erillinen sykloni ja kaasu-neste-sekoitin.It is also not worth anything that the Venturi pre-5 cleaner guarantees high cleaning efficiency provided that the gas supply rate is constant, this when it is difficult to ensure. As a result, the device described above, as well as other devices of this type, is equipped with automatic gas feed rate control, which complicates the 10 devices to make them large, given that the device described above includes a separate cyclone and gas-liquid mixer.

Edelleen, vaikka edellä kuvatussa laitteessa neste-pisarat ovatkin tasaisemmin jakautuneena kaasuvirran poik-15 kileikkauspinnalle, esimerkiksi edellä mainitussa sykloni-esipuhdistajassa, osa kaasukanavan poikkipinnasta ei kastu pesunestesumusta, koska kaasuvirtaus ohjaa sitä paikoitellen sivuun. Niissä tapauksissa, kun kaasukanavan poikkipinta on suuri, edellä mainittu epäkohta heikentää mel-20 koisesti kaasussa leijuvien kiinteiden hiukkasten kinemaattista koaguloitumista. Tämä selittää nimenomaan sen tosiasian, ettei suurempaa venturiputken läpimittaa kuin 500 mm suositella käytettäväksi (vertaa "Spravochnik po pyle i zoloulavlivaniyu" pod redaktsiey Rusanova, M., 25 "Energiya", 1975, s. 118).Furthermore, although in the device described above, the liquid droplets are more evenly distributed on the cross-sectional surface of the gas stream, for example in the above-mentioned cyclone precleaner, part of the cross-section of the gas duct is not wetted by the washing liquid. In cases where the cross-section of the gas channel is large, the above-mentioned drawback considerably reduces the kinematic coagulation of the solid particles suspended in the gas. This explains precisely the fact that a venturi diameter greater than 500 mm is not recommended (cf. "Spravochnik po pyle i zoloulavlivaniyu" pod redaktsiey Rusanova, M., 25 "Energiya", 1975, p. 118).

Kuten voidaan nähdä edellä olevasta aikaisempien laitteiden kuvauksesta, näiden laitteiden puhdistustehon parantaminen aiheuttaa korkeammat energiakustannukset, monimutkaisemman rakenteen ja suuremman koon.As can be seen from the above description of previous devices, improving the cleaning efficiency of these devices results in higher energy costs, a more complex structure, and a larger size.

30 Tässä esitetyn keksinnön tarkoituksena on aikaan saada kaasun esipuhdistuslaite, jossa kaasukanavan muotoa ja paikkaa vaihtamalla saavutetaan korkeampi puhdistuste-ho, pienempi energian kulutus, laitteen pienempi koko ja yksinkertaisempi rakenne. Tämä tarkoitus saavutetaan kek-35 sinnön mukaisella kaasun esipuhdistuslaitteella, jolle on s 73894 tunnusomaista, että kaasunvirtauskanavan sisempi sivuseinä, joka on kaareva syklonin keskiakselin suhteen, muodostaa yhdessä poistoputken kanssa esipuhdistettavan nesteen syöttökammion.It is an object of the present invention to provide a gas pre-cleaning device in which by changing the shape and location of the gas channel a higher cleaning power, lower energy consumption, a smaller size of the device and a simpler structure are achieved. This object is achieved by a gas pre-cleaning device according to the invention, characterized in that the inner side wall of the gas flow channel, which is curved with respect to the central axis of the cyclone, together with the outlet pipe forms a liquid supply chamber for pre-cleaning.

5 Tällainen kaasuvirtauskanava mahdollistaa tapahtu vaksi samanaikaisesti prosessit, jotka edeltävissä laitteissa suoritetaan peräkkäin. Kaasun virtauskanavan kurkussa syntyvän suuren nopeuden aikaansaama kinemaattinen koaguloitumisprosessi ja keskipakoisvoiman aiheuttama 10 erotteluprosessi, joka syntyy kaasuvirtauksen edetessä pitkin kaarevaa kulkutietä ja pakottaa suuren tiheyden omaavat hiukkaset kaasunvirtauskanavan ulommalle laidalle. Seurauksena tästä ovat hiukkaset, päästessään sykloniin jo lähellä sen seinää, mikä osaltaan tekee olosuh-15 teet suosiolliseksi niiden erottamiseksi ja poistamiseksi. Samalla tämä mahdollistaa kaasussa leijuvien kiinteiden hiukkasten erottamisen kaasusta pienemmillä nopeuksilla kuin Venturi-puhdistimissa. Mitä matalampi nopeus kaa-suvirtauksella, sitä pienempi on energiantarve sen saavut-20 tamiseksi (onhan tunnettua, että energiantarve kasvaa nopeuden neliössä).5 Such a gas flow channel allows simultaneous processes to take place in the preceding devices. The kinematic coagulation process caused by the high velocity of the gas flow channel in the throat and the separation process caused by the centrifugal force, which occurs as the gas flow travels along the curved path and forces the high density particles to the outer edge of the gas flow channel. As a result, the particles, once entering the cyclone, are already close to its wall, which contributes to the conditions for their separation and removal. At the same time, this allows solid particles suspended in the gas to be separated from the gas at lower speeds than in Venturi purifiers. The lower the velocity with kaa flow, the lower the energy requirement to achieve it (after all, it is known that the energy requirement increases per square square of velocity).

Kaasunvirtauskanavan kaarevalinjäinen muotoilu ja sovitus syklonin keskiakselia kiertämään tekee jälkimmäisestä pieneen tilaan puristetun kiinteän yksikön.The curved design of the gas flow channel and the arrangement to rotate the central axis of the cyclone make the latter a solid unit compressed into a small space.

25 Toinen esitetyn laitteen eduista on, ettei sen toi mintaan vaikuta käsiteltävän kaasun virtauksessa tapahtuvat vaihtelut. On kokeellisesti voitu todeta, että kaasun syötössä tapahtuvat _+ 50 % poikkeamat arvioidusta eivät käytännöllisesti katsoen muuta puhdistustulosta. Tämä voi-30 daan laskea sen tosiasian tiliin, että kaasuvirtaus on puristettu keskipakoisvoimalla niin, ettei kaasun virtaus-kanavan tehollinen poikkileikkauspinta, tarkoittaa poikkileikkauspintaa, jonka läpi kaasu virtaa, käytännöllisesti katsoen muutu eikä se ole riippuvainen kaasun virtauska-35 navan sisäpuolisen poikkileikkauksen koosta. Siksi ei esi- 7 73894 tettävänä oleva laite vaadi menetelmiä kaasunsyötön säätelemiseksi, mikä puolestaan yksinkertaistaa sen rakennetta .25 Another advantage of the device shown is that its operation is not affected by fluctuations in the flow of the gas being treated. It has been found experimentally that the deviations of _ + 50% from the estimated gas supply do not practically change the cleaning result. This can be accounted for by the fact that the gas flow is compressed by centrifugal force so that the effective cross-sectional area of the gas flow channel does not mean that the cross-sectional area through which the gas flows is virtually unchanged and does not depend on the internal cross-section of the gas flow hub. Therefore, the present invention does not require methods for controlling the gas supply, which in turn simplifies its structure.

Näin ollen, tavoiteltaessa samaa puhdistustehok-5 kuutta kuin aikaisemmissa laitteissa, niin tässä esiteltävä laite kuluttaa vähemmän energiaa, on kooltaan pienempi ja yksinkertaisempi rakenteeltaan.Thus, in pursuit of the same cleaning efficiency as in previous devices, the device presented here consumes less energy, is smaller in size and simpler in structure.

Eräässä edullisessa toteutusmuodossa kaasunvirtaus-kanavan ylä- ja alaseinä ulottuvat sisemmästä sivuseinäs-10 tä kohti syklonin keskiakselia ja on kiinnitetty pitkin syklonin keskiakselia kulkevaan poistoputkeen, niin että sen sisääntuloaukko on sijoitettu alemmaksi kuin kaasunvirtauskanavan poistoaukko ja kammio, jota rajaavat pois-toputken seinä, osat mainituista ylemmästä ja alemmasta 15 seinästä ja kaasunvirtauskanavan sisempi sivuseinä, on varustettu vähintään yhdellä sisääntuloliittimellä ja toimii nesteen kokoojana.In a preferred embodiment, the upper and lower walls of the gas flow channel extend from the inner side wall 10 toward the central axis of the cyclone and are secured to an outlet pipe running along the central axis of the cyclone so that its inlet is lower than the outlet and chamber. from the upper and lower 15 walls and the inner side wall of the gas flow channel, is provided with at least one inlet connection and acts as a liquid collector.

On ilmeistä, että tällainen kerääjän rakenne yksinkertaistaa koko laitteen rakennetta, sillä erikoisesti 20 tehty kerääjä ja siihen kuuluvat liittimet eivät ole tarpeellisia. Tässä tapauksessa kanavan sisemmässä sivuseinässä olevat aukot palvelevat suihkutiehyeinä.It is obvious that such a collector structure simplifies the structure of the whole device, since a specially made collector and its associated connectors are not necessary. In this case, the openings in the inner side wall of the duct serve as shower ducts.

Tämä seinä on jakaja, jolla saattaa olla pitkittäisleikkauksena tunnetun geometrisen kuvion muoto. Tällainen 25 seinän rakenne tarjoaa joustavan siirtymisen sekoittajasta kurkkuun ja kurkusta hajottimeen, mikä poistaa vortex-ilmiön aiheet tältä kohdin. Yksinkertaisimmassa muodossa kaasunvirtauskanavan sisempi sivuseinä on tehty pyöreän lieriön muotoon sovitettuna epäkeskisesti suhteessa syk-30 Ionin keskiakseliin, missä tapauksessa kaasunvirtauskana-vassa on yksi kurkku (tasossa, joka kulkee lieriön ja syklonin keskiakselien kautta) ja sitä voidaan pitää hyvin tunnetun Venturiputken tapaisena ratkaisuna.This wall is a divider that may have the shape of a geometric pattern known as a longitudinal section. Such a 25-wall structure provides a flexible transition from the mixer to the throat and from the throat to the diffuser, which eliminates the subjects of the vortex phenomenon at this point. In its simplest form, the inner side wall of the gas flow channel is made in the shape of a circular cylinder eccentrically with respect to the central axis of the cyclo 30 ion, in which case the gas flow channel has one throat (in the plane passing through the central axes of the cylinder and cyclone).

Tämän keksinnön vaihtoehtoisen muotoilun mukaan on 35 kaasunvirtauskanavan sisempi sivuseinä muotoiltu pituus- S 73894 leikkaukseltaan ellipsin muotoon. Tässä tapauksessa kaa-sunvirtauskanavassa on kaksi kurkkua (tasossa, joka kulkee pitkin ellipsin isoakselia) ja voidaan käsittää kahdeksi sarjaan liitetyksi Venturiputkeksi tarjoten kaksi-5 vaiheisen kaasunpuhdistuksen, joka saattaa olla tarpeen vaadittaessa erikoisen korkeaa puhdistustehoa.According to an alternative embodiment of the present invention, the inner side wall of the gas flow passage 35 is shaped to have an elliptical section of length S 73894. In this case, the gas flow channel has two cucumbers (in a plane running along the major axis of the ellipse) and can be comprised of two venturi connected in series, providing a two-stage 5-stage gas cleaning that may be required when particularly high cleaning power is required.

Edullisinta on, että kaasunvirtauskanavan sisempi sivuseinä on pituusleikkaukseltaan muotoiltu geometrisen kuvion muotoon, jonka oleellisesti muodostaa kaksi toi-10 siaan leikkaavaa Archimedeen kierukkaa sovitettuna niin, että leikkaavien kohtien kautta kulkeva viiva on oleellisesti suorassa kulmassa tangentiaalisesti sykloniin asennetun sisääntuloputken sisäsivun mukaan piirretylle emä-viivalle. On voitu näyttää toteen, että määrätyillä geo-15 metrisillä parametreillä tällainen kaasunvirtauskanavan sisemmän ulkoseinän muoto tarjoaa optimisuhteen kaasuvir-tauksen nopeuksille mainitun seinän rajaaman kaksivaiheisen kaasunvirtauskanavan kapean ja leveän kohdan välillä. Edellä mainitut parametrit ovat kierukoiden suunta ja na-20 pojen sijoitus.Most preferably, the inner sidewall of the gas flow passage is shaped in longitudinal section in the form of a geometric pattern substantially formed by two intersecting Archimedean helices arranged so that the line passing through the intersections is substantially at right angles to the inlet mounted tangentially to the cyclone. It has been shown that, with certain geo-15 metric parameters, such a shape of the inner outer wall of the gas flow channel provides an optimal ratio of gas flow rates between the narrow and wide points of the two-phase gas flow channel bounded by said wall. The above parameters are the direction of the coils and the placement of the na-20 pins.

On tarkoituksenmukaista, että suihkutustiehyeet on ohjattu kaasunvirtauskanavaan tangentiaalisesti suhteessa sisempään sivuseinään pinta kohti kaasuvirtaa ja suunnattu kaasunvirtauskanavan poistopään suuntaan. Suunnattuna 25 tangentiaalisesti kaasunvirtauskanavaan, nestesuihku antaa lisäenergiaa kaasuhiukkasille, jotka ovat hidastaneet kulkuaan kaasunvirtauskanavan sisemmällä sivuseinällä, josta syystä syntyy ns. rajakerrospuhallus estäen suurilla kaasunvirtausnopeuksilla syntyvän rajakerrosirtaantumi-30 sen, joka johtaa hydraulivastuksen kasvamiseen. Suihkutie-hyeen tangentiaalinen sovitus ei estä nestepisaroiden tasaista jakautumista kaasuvirran koko poikkileikkauspinnalle sillä keskipakoisvoiman alaisena pisarat saavuttavat vastakkaisen seinän läpäisten siten kaasuvirran koko sy-35 vyydeItään.It is expedient for the spray passages to be guided tangentially to the gas flow channel relative to the inner side wall surface towards the gas flow and directed towards the outlet end of the gas flow channel. Directed tangentially to the gas flow passage 25, the liquid jet provides additional energy to the gas particles which have slowed down their passage through the inner side wall of the gas flow passage, for which a so-called boundary layer blowing, preventing boundary layer flow-30 at high gas flow rates, leading to an increase in hydraulic resistance. The tangential fit of the jet duct does not prevent the liquid droplets from being evenly distributed over the entire cross-sectional area of the gas stream, since under centrifugal force the droplets reach the opposite wall, thus passing through the entire flow of the gas stream.

Il 9 73894Il 9 73894

On hyödyllistä, jos kaasunvirtauskanavan uloimmassa sivuseinässä on vähintään yksi tangentiaalisesti suunnattu kanava pyydystettyjen hiukkasten poistamiseksi välittömästi kaasuvirrasta.It is useful if the outermost side wall of the gas flow channel has at least one tangentially directed channel for the immediate removal of trapped particles from the gas flow.

5 Tässä tapauksessa ne painavimmat kaasussa leijuvat hiukkaset, jotka on pakotettu uloimpaa sivuseinää vastaan keskipakoisvoimalla, ajautuvat samalla voimalla ulos mainitun poistoaukon kautta, siis avian kaartuvan kaasunvir-taustien alkuvaiheessa, jolloin estyy hiukkasten pääsy ta-10 kaisin kaasuvirtaan ja laitteen puhdistustehokkuus paranee.In this case, the heaviest particles floating in the gas, which are forced against the outer side wall by centrifugal force, drift out with the same force through said outlet, i.e. at the beginning of the curved gas flow paths, preventing the particles from returning to the gas stream and improving the cleaning efficiency of the device.

Keksintöä selitetään seuraavassa viittaamalla sen eri toteutusmuotoihin, jotka ovat esitettynä oheisissa piirustuksissa, joissa: 15 Kuvio 1 on yleiskuva, osaksi läpileikkauksena, ku vaten yhden, tämän keksinnön mukaisen laitteen toteutus-muodon, jossa syklonin seinä toimii kaasunvirtauskanavan uloimmaisena ulkoseinänä.The invention will now be described with reference to various embodiments thereof, shown in the accompanying drawings, in which: Figure 1 is a general view, partly in section, illustrating one embodiment of an apparatus according to the invention in which a cyclone wall acts as an outer outer wall of a gas flow channel.

Kuvio 2 on leikkauskuva kuvion 1 leikkauskohdasta 20 IV - IV.Fig. 2 is a sectional view of the section IV-IV of Fig. 1.

Kuvio 3 on yleiskuva, osaksi läpileikkauksena, kuvaten yhtä vaihtoehtoista muunnosta keksinnön mukaisesta laitteesta, jossa on puhdistusnesteen sivusyöttö ja jossa kaasunvirtauskanavalla on suorakulmainen läpileikkaus.Fig. 3 is a general view, partly in cross-section, illustrating one alternative variant of the device according to the invention with a side supply of cleaning liquid and in which the gas flow channel has a rectangular cross-section.

25 Kuvio 4 on suurennettu näkymä pituusleikkauksena kuvion 3 mukaisen laitteen kaasunvirtauskanavasta ja jossa sisempi sivuseinä on tehty lieriön muotoon.Fig. 4 is an enlarged longitudinal view of the gas flow passage of the device of Fig. 3 with the inner side wall made in the shape of a cylinder.

Kuvio 5 on suurennettu pituusleikkausnäkymä kaasunvirtauskanavasta liittyen laitteeseen kuviossa 3 tapauk-30 sessa, jossa sisempi sivuseinä on tehty ellipsin muotoon.Fig. 5 is an enlarged longitudinal sectional view of the gas flow channel associated with the device in Fig. 3 in the case where the inner side wall is made in the shape of an ellipse.

Kuvio 6 on suurennettu pituusleikkausnäkymä kuvion 3 esittämän laitteen kaasunvirtauskanavasta tapauksessa, jossa kaasunvirtauskanavan sisempi sivuseinä on tehty noudattamaan kahden leikkaavan Archimedeen kierukan geomet-35 ristä muotoa.Fig. 6 is an enlarged longitudinal sectional view of the gas flow passage of the device shown in Fig. 3 in the case where the inner side wall of the gas flow passage is made to follow the geometric shape of two intersecting Archimedean helices.

10 7389410 73894

Kuvio 7 on pituusleikkaus keksinnön mukaisen laitteen kaasunvirtauskanavasta puhdistusnesteen tangentiaali-sella sivusyötöllä.Fig. 7 is a longitudinal section of the gas flow channel of the device according to the invention with a tangential side supply of cleaning liquid.

Kuvio 8 on pituusleikkaus keksinnön mukaisesta kaa-5 sunvirtauskanavasta puhdistusnesteen tangentiaalisella sivusyötöllä ja jossa kaasunvirtauskanavan sisempi sivuseinä on tehty erillisistä levyistä.Fig. 8 is a longitudinal section of a gas-flow channel according to the invention with a tangential side supply of cleaning liquid and in which the inner side wall of the gas flow channel is made of separate plates.

Kuvio 9 on pituusleikkaus laitteen kaasunvirtauskanavasta, johon on sijoitettu pyydystettyjen hiukkasten 10 esipoistoa varten aukko.Fig. 9 is a longitudinal section of the gas flow channel of the device, in which an opening is placed for the pre-removal of the trapped particles 10.

Kuvio 10 on osittainen pituusleikkaus keksinnön mukaisesta laitteesta varustettuna poistoaukon yhdysputkel-la ja uudelleenkiertokanavalla.Fig. 10 is a partial longitudinal section of a device according to the invention provided with an outlet connection pipe and a recirculation channel.

Kuvio 11 on leikkaus kohdasta XIII - XIII kuviossa 15 10.Fig. 11 is a section from XIII to XIII in Fig. 15.

Kaasun esipuhdistuslaitteeseen sisältyy sykloni 1 erottamaan kaasussa leijailevat kiinteät hiukkaset ja kaa-su-neste-sekoituslaite 2 yhdistettynä sykloniin 1 ja jossa kiinteät hiukkaset pyydystetään nestepisaroiden avulla. 20 Syklonilla 1 on vaipparunko 3 katettuna kannella 4.The gas pre-cleaning device includes a cyclone 1 for separating the solid particles suspended in the gas and a gas-liquid-mixing device 2 connected to the cyclone 1 and in which the solid particles are trapped by means of liquid droplets. The cyclone 1 has a jacket body 3 covered by a cover 4.

Vaipparunko 3 sisältää osaston 5, joka on tehty pystysy-linterin muotoon ja sovellettu antamaan kaasulle pyörre-liike. Kiinnitettynä vaipparungon 3 sylinteriosan 5 pohjaan, on kartionmuotoinen suppilo 6 lietteen poistamista 25 varten. Syklonilla 1 on sisääntuloputki 7 (kuvattuna myöhemmin) ja poistoputki 8 sijoitettuna runkolieriön yläosaan ja tarkoitettu poistokanavaksi puhdistetuille kaasuille. Poistoputki voidaan sijoittaa usealla tavalla, kuten myöhemmin tullaan näyttämään.The jacket body 3 includes a compartment 5 made in the shape of a vertical cylinder and adapted to impart a vortex motion to the gas. Attached to the bottom of the cylindrical part 5 of the jacket body 3 is a conical funnel 6 for removing sludge 25. The cyclone 1 has an inlet pipe 7 (described later) and an outlet pipe 8 located at the top of the body cylinder and intended as an outlet duct for purified gases. The outlet pipe can be positioned in several ways, as will be shown later.

30 Kaasu-neste-sekoituslaitteessa 2 on kaasunvirtaus- kanava 9 vaihtelevilla poikkileikkausilla sisältäen kurkun 10 ja osaston 11, jota kutsutaan tässä suuttimeksi ja joka supistuu kohti tätä kurkkua sekä osaston 12, joka laajenee kurkusta 10 kohti poistokanavaa ja kutsutaan tässä 35 hajottajaksi.The gas-liquid mixing device 2 has a gas flow channel 9 with varying cross-sections, including a throat 10 and a compartment 11, referred to herein as a nozzle, which tapers towards this throat and a compartment 12 which expands from the throat 10 towards the outlet channel and is referred to herein as a diffuser.

Il 11 73894Il 11 73894

Kaasunvirtauskanava 9 kaartaa syklonin 1 keskiak-selia. PoistopSästään kanava 9 on yhdistetty portin 13 kautta syklonin nieluun ja tämän kaasunvirtauskanavan si-sääntulopää on yhdistetty sisääntuloputkeen 7, joka on 5 asennettu tangentiaalisesti suhteessa kaasunvirtauskanavan 9 kaarevaan ulkoseinään muodostaen yhdessä tämän seinän kanssa oleellisesti yhden rakennekokonaisuuden. Tällainen sisääntuloputken 7 sovitus on suositeltava, koska jälkimmäinen ohjaa pyörreliikkeeseen kaasuvirtaa, jolloin 10 kaasunvirtauskanavaan 9 tangentiaalisessa suhteessa liittyvä sisääntulo ei muodosta lisää hydraulista vastusta käsiteltävän kaasun virtaustiessä.The gas flow channel 9 curves the central axis of the cyclone 1. At its outlet, the duct 9 is connected via a port 13 to the sink of the cyclone and the inlet end of this gas flow duct is connected to an inlet pipe 7 mounted tangentially to the curved outer wall of the gas flow duct 9 together with this wall to form a substantially integral structure. Such an arrangement of the inlet pipe 7 is preferable, since the latter directs the gas flow to the vortex movement, whereby the inlet connected tangentially to the gas flow channel 9 does not create additional hydraulic resistance in the flow path of the gas to be treated.

Kaasunvirtauskanavan 9 poikkileikkauspinta voidaan muotoilla monella tavalla ja kanava voidaan rakentaa eril-15 lisenä kaartuvana putkena joko syklonin sisä- tai ulkopuolelle.The cross-sectional area of the gas flow channel 9 can be shaped in many ways and the channel can be constructed as a separate curved tube either inside or outside the cyclone.

Kaasu-neste-sekoituslaite 2 sisältää myöskin nes-teenkokoojan 14, joka on yhteydessä kaasunvirtauskanavaan 9 suihkutiehyeiden 15 kautta. Kuten näkyy kuvioissa 1 ja 20 2, kokooja 14 on tehty suihkun muotoon ja asennettu si sääntuloputkeen 7. Kuten tulee nähtäväksi, kokooja 14 voidaan rakentaa ja sijoittaa toisellakin tavalla.The gas-liquid mixing device 2 also includes a liquid-liquid collector 14 which communicates with the gas flow channel 9 via the spray passages 15. As shown in Figures 1 and 20 2, the manifold 14 is made in the form of a jet and mounted on the control inlet pipe 7. As will be seen, the manifold 14 can be constructed and positioned in another way.

Keksinnön mukaisen laitteen eri toteutusmuodoissa, nähtävissä kuvioissa 1-6, kaasunvirtauskanava on sijoi-25 tettu noudattamaan kierukkalinjaa (mikä on tarkoituksenmukaista ajatellen hydrodynaamiselta kannalta, sillä sellainen rakenne tarjoaa joustavamman poistumistien syklonista 1 tulevalle kaasuvirtaukselle, missä tapahtuu jatkuvaa spiraalipintaa pitkin) ja on sijoitettuna syklonin 30 1 yläosaan. Vaipparungon 3 sylinteriosa 5 syklonin 1 sei nä toimii tämän kanavaosan ulkoseinänä, mikä tekee laitteesta yksinkertaisemman ja yhtenäiseksi kappaleeksi puristetun.In various embodiments of the device according to the invention, seen in Figures 1-6, the gas flow channel is arranged to follow a helical line (which is expedient from a hydrodynamic point of view, as such a structure provides a more flexible outlet for the gas flow from the cyclone 1 where a continuous helical surface 1 at the top. The cylindrical part 5 of the jacket body 3 as the wall of the cyclone 1 acts as the outer wall of this channel part, which makes the device simpler and pressed into a single piece.

Keksinnön mukaisen laitteen eräässä toteutusmuodos-35 sa> kuvioissa 1 ja 2, sisemmällä sivuseinällä on kaasun- 12 73894 virtauskanavan 9 poikkileikkauskohdassa kaareva profiili. Tässä toteutusmuodossa poistoputki 8 on sijoitettu pitkin syklonin 1 keskiviivaa, tämän putken sisääntulon 17 ollessa kaasunvirtauskanavan 9 poistoaukon 13 alapuolella, mi-5 kä estää kaasua pakenemasta ennen puhdistumista.In one embodiment of the device according to the invention in Figures 1 and 2, the inner side wall has a curved profile at the cross-sectional point of the gas flow channel 9. In this embodiment, the outlet pipe 8 is arranged along the center line of the cyclone 1, the inlet 17 of this pipe being below the outlet 13 of the gas flow channel 9, which prevents the gas from escaping before cleaning.

Syklonin 1 kansi 4 on tehty ruuvilevyn muotoon ja se kiinnittää syklonin 1 vaipparungon 3 poistoputkeen 8.The lid 4 of the cyclone 1 is made in the form of a screw plate and attaches the jacket body 3 of the cyclone 1 to the outlet pipe 8.

Esitetyn keksinnön muunnoksen, kuviot 3 ja 4, mukaan kaasunvirtauskanavan poikkileikkauspinta on suorakul-10 mio (kuvio 3), joka on suositeltava pyrittäessä laitteen valmistuksessa yksinkertaisuuteen. Kanavan 9 yläseinä on rakennettu yhteen syklonin kannen 4 kanssa, kuten edellisessäkin toteutusmuotossa, ruuvilevyn muodossa. Tämä si-sempi sivuseinä ^ 6 kaasunvirtauskanavan 9 pitkittäisleik-15 kauksessa, yhteneväinen laitteen poikkileikkauksen kanssa, on pyöreän sylinterin muotoinen sovitettuna epäkeskisesti suhteessa syklonin 1 seinän kanssa. On luonnollista, että tämän muotoinen sivuseinä 16 on vaivattomampi valmistusvaiheessa.According to a variant of the present invention, Figures 3 and 4, the cross-sectional area of the gas flow channel is rectangular (Figure 3), which is desirable in the interest of simplicity in the manufacture of the device. The upper wall of the channel 9 is built together with the cyclone cover 4, as in the previous embodiment, in the form of a screw plate. This inner side wall 6 in the longitudinal section of the gas flow channel 9, congruent with the cross-section of the device, is in the shape of a circular cylinder arranged eccentrically with respect to the wall of the cyclone 1. It is natural that a side wall 16 of this shape is more effortless during the manufacturing step.

20 Syklonin 1 seinän ja kaasunvirtauskanavan 9 seinän 16 geometrisen keskiakselin läpi kulkevassa tasossa A - A muodostuva pienin kanavan 9 poikkileikkaus (kurkku) ja suurin saman kanavan 9 poikkileikkaus, jonka tulisi mieluimmin olla yhteneväinen sisääntuloputken 7 poikkileik-25 kauksen kanssa, jolloin taso A - A on kohtisuora tämän sisääntuloputken sisäpinnan emäviivaan nähden.The smallest cross-section (throat) of the duct 9 and the largest cross-section of the same duct 9 formed in the plane A to A passing through the wall 16 of the wall 16 of the cyclone 1 and the wall 16 of the gas flow duct 9, which should preferably coincide with the cross-section of the inlet pipe 7, A is perpendicular to the baseline of the inner surface of this inlet tube.

Kaasunvirtauskanavan 9 (kuvio 3) alempi seinä 18, joka on tehty, kuten vaippa 5, ruuvipellin muotoon ulottuu sisemmästä sivuseinästä 16 kohti syklonin 1 keskiak-30 selia ja on yhdistetty, kuten kansi 4 poistoputkeen 8. Muotoiltuna vaipan 5 jatko-osan ja seinän 18 väliin yhdellä puolella sekä kaasunvirtauskanavan 9 seinän ja pois-toputken 8 seinän väliin toisella, on kammio toimien nesteen kokoojana 14. Kokooja 14 on varustettu sisääntulo-35 liittimellä 19 asennettuna kanteen 4 tehtävänään syöttää li 13 73894 puhdistusneste kokoojan 14 nieluun. Kurkun 10 vyöhykkeellä olevaan seinään 16 tehdyt reiät toimivat suihkutustie-hyeinä 15.The lower wall 18 of the gas flow channel 9 (Fig. 3), made like a jacket 5, extends in the shape of a screw damper from the inner side wall 16 towards the central axis 30 of the cyclone 1 and is connected, like the cover 4, to the outlet pipe 8. Shaped to the jacket 5 extension and wall 18 on one side and between the wall of the gas flow channel 9 and the wall of the outlet pipe 8 on the other, there is a chamber acting as a liquid collector 14. The collector 14 is provided with an inlet-35 connector 19 mounted on the cover 4 for supplying cleaning fluid to the collector 14. The holes made in the wall 16 in the zone of the throat 10 act as spray paths 15.

Kuviossa 5 esitettynä on pitkittäisleikkaus kaasun-5 virtauskanavasta 9, jossa keksinnön erään muunnoksen mukaisesti sisempi sivuseinä 16 kaasunvirtauskanavassa 9 on muotoiltu ellipsiksi, jonka tuloksena kaasunvirtauskana-vaan syntyy kaksi kurkkua 10. Puolet kaasunvirtauskanavas-ta 9 on yhdistetty virtaviivaisen liittymän kautta hajot-10 tajaan 12, toinen puoli samasta kanavasta suuttimeen 11.Fig. 5 shows a longitudinal section of the gas-5 flow channel 9, in which, according to a modification of the invention, the inner side wall 16 in the gas flow channel 9 is formed as an ellipse, resulting in two cucumbers 10 in the gas flow channel 9. Half of the gas flow channel 9 is connected , one side of the same channel to the nozzle 11.

Yleisesti ottaen kaasunvirtauskanavan pitkittäisleikkaus yllä olevassa tapauksessa voidaan ajatella olevan samankaltainen sarjassa toimivien Venturiputkien pitkittäisleikkauksen kanssa. Vertailtaessa kumpi rakenne 15 osoittautuu edullisemmaksi, voidaan todeta, että jälkimmäinen on pienempi kooltaan ja vaivattomampi rakentaa. On voitu varmuudella todeta, että parhaat hydrodynaamiset ominaisuudet, tällaisella seinän 16 rakenteella, ovat sillä laitemuunnokselle luonteenomaisia, jossa ellipsin kul-20 ma Oo tangentiaalisesti sovitetun sisääntuloputken 7 sisäpinnan emäviivan ja pääakselin B - B välillä muodostaa 60°, missä tapauksessa suhde suuttimen pituuden ja hajottajan pituuden välillä kussakin kaasunvirtauskanavan vaiheessa (jos ensimmäinen kanavan vaihe on osa siitä, jonka kaari-25 pituutta vastassa on kulma 180°, mitattuna sisääntuloputken leikkauskohdasta C - C ja toinen vaihe on seuraava kanavan osa, jonka kaaripituus on yhtä kuin ensimmäinen) on 1:4 ja osuu yhteen tunnetun suoran Venturiputken suuttimen ja hajottajan pituuksien optimaaliseen suhteeseen.In general, the longitudinal section of the gas flow channel in the above case can be thought of as similar to the longitudinal section of the venturi in series. Comparing which structure 15 proves to be more advantageous, it can be seen that the latter is smaller in size and easier to build. It can be stated with certainty that the best hydrodynamic properties, with such a wall 16 structure, are characteristic of a device modification in which the angle of the ellipse between the base line of the tangentially arranged inlet tube 7 and the main axis B to B is 60 °, in which case the nozzle length to diffuser the length in each stage of the gas flow channel (if the first stage of the channel is part of an arc with a length of 180 °, measured from the intersection of the inlet pipe C to C and the second stage is the next part of the channel with an arc length equal to the first) is 1: 4 and coincides with the optimal ratio of the lengths of the known straight venturi nozzle and diffuser.

30 Kaasunvirtauskanava 9, jonka pituusleikkaus on näh tävissä kuviossa 1, tarjoaa vieläkin parempia hydrodynaamisia ominaisuuksia. Seinällä 16 tässä kaasunvirtauskanavan pituusleikkauksessa, on geometrinen muoto, jonka muodostaa kaksi toistaan leikkaavaa Archimedeen kierukkaa so-35 voitettuna niin, että kierukoiden leikkauskohdan läpi kul- 14 73894 keva viiva E - E suorassa kulmassa tai ainakin lähellä suoraa kulmaa tangentiaalisesti sykloniin 1 ohjatun sisääntu-loputken sisäpinnan emäviivaan nähden.The gas flow channel 9, the longitudinal section of which can be seen in Figure 1, offers even better hydrodynamic properties. The wall 16 in this longitudinal section of the gas flow channel has a geometric shape formed by two intersecting Archimedean helices so-35 overcome so that the line E - E passing through the intersection of the helices at right angles or at least near the right angle tangentially to the cyclone 1 relative to the baseline of the inner surface.

Kaasunvirtauskanavassa 9, joka on siis muotoiltu 5 seinän 16 ja syklonin 1 seinän väliin, on myöskin kaksi vaiheosaa, joissa kurkut 10 jonkin verran sivussa tasosta F - F kulkien läpi syklonin 1 keskiakselin ja kierukoiden napojen P.The gas flow channel 9, thus formed 5 between the wall 16 and the wall of the cyclone 1, also has two stage sections in which the cucumbers 10 pass somewhat laterally from the plane F to F through the central axis of the cyclone 1 and the hubs P of the coils.

Tässä tapauksessa on kinemaattiselle koaguloitumi-10 selle kaasunvirtauskanavassa 9 luotu ihanteelliset olosuhteet sellaisella kierukoiden sovituksella, että niiden sä-teisvektori R kasvavat tultaessa lähemmäksi kaasunvirtaus-kanavan poistoputkea, ja navat P on sovitettu etäisyydelle 0,4 D, jossa D = syklonin sisämitta (vaipparungon 3 lieriö-15 mäisessä osassa 5) ja sijaitsee syklonin 1 keskiakselin kautta kulkevalla suoralla viivalla (tasossa F - F) ja muodostaa sisääntuloputken 7 sisäpinnan emäviivan suhteen kulman oc= 60°, jossa tapauksessa suuttimen 11 pituus ja hajottajan 12 pituus ovat kaikissa kaasunvirtauskanavan 9 20 vaiheosissa suhteessa 1:4, jossa kaasunvirtauskanavan 9 pienimmän poikkipinnan (kurkku 10) suhde suurimpaan poikkipintaan kanavassa on 1:5, mikä vastaa optimaalista suhdetta samanlaisissa suoraviivaisissa Venturiputkissa.In this case, ideal conditions have been created for the kinematic coagulation in the gas flow channel 9 by arranging the coils such that their radial vector R increases as it gets closer to the outlet tube of the gas flow channel, and the poles P are spaced 0.4 D, where D = cyclone in the cylindrical part 5) and is located in a straight line passing through the central axis of the cyclone 1 (in the plane F to F) and forms an angle α = 60 ° with respect to the base line of the inner surface of the inlet pipe 7, in which case the nozzle 11 and diffuser 12 are in all stages of the gas flow channel 9 in a ratio of 1: 4, where the ratio of the smallest cross-sectional area (throat 10) of the gas flow channel 9 to the largest cross-sectional area in the channel is 1: 5, which corresponds to the optimal ratio in similar rectilinear venturis.

Kaasunvirtauskanavan 9 raaksimileveydellä yhtä kuin 25 0,2 D, joka vastaa syklonin 1 vaipparunkoon 3 kuuluvan lie- riöosan 5 seinän ja poistoputken 8 välissä olevan rengasmaisen tilan optimaalista kokoa (jonka läpimitta d on suositeltu valittavaksi d = 0,6 D, vertaa "Spravochnik po pyle i zoloulavlivaniya" pod redaktsiey Rusanova, "Energiya" M, 30 1975, s. 62) kurkun leveys muodostuu tässä tapauksessa 0,2 D:5 = 0,04 D. Tällaisella kaasunvirtauskanavan 9 seinän 16 koolla ja rakenteella nesteenkokooja 14 muodostuu kahdesta erillisestä kammiosta, joista kumpikin on sen vuoksi varustettu omalla sisääntuloliittimellä (ei näkyvis-35 sä) puhdistusnesteen syöttämiseksi.With a flue width of the gas flow channel 9 equal to 25 0.2 D, which corresponds to the optimal size of the annular space between the wall of the cylindrical part 5 belonging to the jacket body 3 of the cyclone 1 and the outlet pipe 8 (diameter d is recommended to be selected d = 0.6 D, cf. "Spravochnik po pyle i zoloulavlivaniya "pod redaktsiey Rusanova," Energiya "M, 30 1975, p. 62) the throat width in this case is 0.2 D: 5 = 0.04 D. With such a size and structure of the wall 16 of the gas flow channel 9, the liquid collector 14 consists of two separate from a chamber, each of which is therefore provided with its own inlet connector (not visible) for supplying cleaning fluid.

li 15 73894li 15 73894

Kuvioissa 7 ja 8 esitetyn muunnoksen mukaan suihku-tustiehyeet 15 on asetettu kaasunvirtauskanavaan 9 tangen-tiaalisesti suhteessa sisemmän ulkoseinän 16 pintaan osoittaen kanavan sisään ja suunnattuna siitä poistoaukkoon 5 päin. Tämä on suositeltava suihkutustiehyeiden 15 suuntaustapa, koska tällaiset tiehyeet, kuten alempana näytetään, ovat omiaan vähentämään hydraulista vastusta kaasunvirtaus-kanavassa 9.According to the modification shown in Figures 7 and 8, the spray passages 15 are arranged in the gas flow channel 9 tangentially with respect to the surface of the inner outer wall 16, pointing inside the channel and directed towards it to the outlet opening 5. This is the preferred orientation of the spray passages 15, as such passages, as shown below, are capable of reducing the hydraulic resistance in the gas flow channel 9.

Kuten kuviossa 7 on nähtävissä, kukin suihkutiehyt 10 15 on rako seinän 16 ja levyn 20 pintojen välissä ja on niillä kaareva muoto ja ovat tangentiaalisesti asennetut tähän seinään siihen tehdyn purkautumisaukon kohdalle.As can be seen in Figure 7, each of the spray passages 10 15 is a gap between the surfaces of the wall 16 and the plate 20 and has a curved shape and is tangentially mounted on this wall at the discharge opening made therein.

Kuviossa 8 on esitettynä vaihtoehtoinen rakenne tangentiaalisesti suunnatuista suihkutustiehyeistä 15. Tä-15 män muunnelman mukaan kaasunvirtauskanavan 9 sisempi ulkoseinä 16 on tehty erillisistä levyistä 21 yhdistettynä ylempään ja alempaan seinäänsä niin, että kunkin toistaan seuraavan levyn alkupää on edellisen levyn loppupään peitossa ja näin toinen toistaan varjostavan levyn 21 väliin 20 syntyvä rako toimii sumutustiehyenä 15.Figure 8 shows an alternative structure of tangentially directed spray ducts 15. According to this variant, the inner outer wall 16 of the gas flow channel 9 is made of separate plates 21 connected to its upper and lower walls so that the beginning of each successive plate is covered by the end of the previous plate the gap between the plate 21 20 acts as a spray channel 15.

Kuviossa 9 esitetään edelleen muunneltu rakenne ehdotetusta laitteesta, jossa kaasunvirtauskanavan 9 ulompi ulkoseinä yhdistettynä syklonin 1 seinään vaipparungon 3 lieriömäisessä osassa 5 ja on siinä myös tangentiaalisesti 25 suunnatut kanavat 22 pyydystettyjen hiukkasten poistamiseksi välittömästi kaasunvlrtauskanavasta. Näiden kanavien lukumäärä ja sovituskohta saattaa vaihdella, mutta mieluimmin niiden lukumäärä ja sijoittelu valitaan pohjautuen kaasunvirtauskanavan 9 kurkkujen mukaan. On perusteltua 30 sovittaa kukin kanava 22 heti kurkun 10 jälkeen kaasunvir-tauksen suuntaisesti, koska hiukkasilla on tässä kohdassa maksiminopeus ja omaavat tarpeeksi energiaa poistuakseen kanavan 22 kautta syklonista. Kukin kanava 22 on rako syklonin 1 ja vaippalevyn 23 välissä ja on sillä kaareva muo-35 to ja se on asennettu tangentiaalisesti tähän seinään teh- 16 73894 dyn aukon kohdalle. Kanava 22 voidaan rakentaa toisellakin tavalla f esimerkiksi suuttimen muotoon, kiinnitettynä tangentiaalisesti syklonin 1 seinään.Figure 9 shows a further modified structure of the proposed device, in which the outer outer wall of the gas flow channel 9 is connected to the wall of the cyclone 1 in the cylindrical part 5 of the jacket body 3 and also has tangentially directed channels 22 for immediate removal of trapped particles from the gas flow channel. The number and location of these channels may vary, but preferably their number and location are selected based on the cucumbers of the gas flow channel 9. It is justified 30 to fit each channel 22 immediately after the throat 10 in the direction of the gas flow, since the particles at this point have a maximum velocity and have enough energy to exit the channel 22 through the channel 22. Each channel 22 is a gap between the cyclone 1 and the jacket plate 23 and has a curved shape and is mounted tangentially to this wall at an opening in the wall. The channel 22 can also be constructed in another way f, for example in the form of a nozzle, fixed tangentially to the wall of the cyclone 1.

Kuvioissa 10 ja 11 on nähtävissä ehdotetusta lait-5 teestä muunnos, johon on sijoitettu paluukiertoputki 24 vielä vapaana kulkevien hiukkasten palauttamiseksi kaasu-virtaan. Kanava 24 on muodostettu hylsystä yhdistäen pois-toputken 8 ja kaasunvirtauskanavan 9 sisemmän sivuseinän 16. Kiinteiden hiukkasten tavoittamiseksi ja erottamisek-10 si kaasusta sekä poistamiseksi syklonista 1, laite on varustettu kaasulukolla, joka on tehty renkaanmuotoiseksi kuiluksi 25 poistoputken 8 sisään ja yläpäästään suljettu na. Tämä kuilu on erotettu poistoputken 8 keskivyöhykkees-tä poistoaukon yhdysputkella 26, joka on osaksi poistoput-15 ken 8 sisällä ja kiinnitetty tähän asemaan poistoaukon yh-dysputkeen kiinnitetyllä kannella 4. Yhdysputken 26 sisääntulo on paluukiertoputken 24 alla. Paluukiertoputki 24 on ohjattu kaasunvirtauskanavan 9 kurkkuun 10 siten, että kaasun virratessa suurella nopeudella, paluukiertoputkes-20 sa 24 syntyy ohennusvyöhyke, vetäen kiinteitä hiukkasia poistoputken 8 ympärysalueelta. On ilmeistä, että kaasunvirtauskanavan 9 kurkkuja ollessa kaksi tai enemmän, kukin näistä kurkuista voidaan yhdistää poistoputkeen 8 paluukiertoputken 24 kautta.Figures 10 and 11 show a modification of the proposed device 5 in which a return circuit 24 is placed to return still free particles to the gas stream. The channel 24 is formed by a sleeve connecting the outlet pipe 8 and the inner side wall 16 of the gas flow channel 9. In order to reach and separate solid particles from the gas and remove them from the cyclone 1, the device is provided with a gas lock This shaft is separated from the central zone of the outlet pipe 8 by an outlet connecting pipe 26, which is partly inside the outlet pipe 15 and fixed to this position by a cover 4 attached to the outlet connecting pipe. The inlet of the connecting pipe 26 is under the return circuit 24. The return pipe 24 is guided in the throat 10 of the gas flow channel 9 so that when the gas flows at a high speed, a thinning zone is created in the return pipe 20, pulling solid particles from the area around the outlet pipe 8. It is obvious that when there are two or more cucumbers in the gas flow channel 9, each of these cucumbers can be connected to the outlet pipe 8 via the return circuit 24.

25 Ehdotettu kaasunpuhdistuslaite toimii seuraavasti.25 The proposed gas cleaning device operates as follows.

Puhdistettava kaasu ajetaan läpi sisääntuloputken 7 kaa-sunvirtauskanavaan 9, joka on laitteen osa ja samanaikaisesti siihen suihkutetaan puhdistusvettä syöttöputkesta 7 kokoojan 14 ja suihkusuuttimen kautta. Kaasunvirtauska-30 navassa 9 tapahtuu kinemaattinen koaguloituminen samantapaisesti kuin suoraviivaisissa Venturiputkissakin. Samanaikaisesti kaasunvirtauskanavan 9 sisällä ja sen kaarimuo-dosta johtuen ilmenee kaasussa leijuvien hiukkasten (sekä nestemäisten että kiinteiden) erottautumista, mikä proses-35 si on samantapainen kuin syklonissa tapahtua. Johtuen to- li 17 73894 siasiasta, että molemmat prosessit tapahtuvat samanaikaisesti, hiukkaset siirtyvät keskipakoisvoiman vaikutuksesta kehävyöhykkeelle niin pian kuin ne ovat läpäisseet suut-timen 11 kaasunvirtauskanavassa 9. Kurkun 10 kohdalla sekä 5 kaasun että nesteen nopeus kasvaa, mikä aiheuttaa keskipakoisvoimien toimimisen myöskin hiukkasten nopeutta lisäävästi, keskipakoisvoiman kasvaessa mukautuneena kasvun ne-liölliseen riippuvuuteen. Näiden voimien toimiessa ne kiinteistä hiukkasista, jotka painavat enemmän kuin kaasu, ovat 10 pakotetut kaasunvirtauskanavan 9 ulkoseinän ulkolaidalle. Syklonin 1 runkovaipan 3 sisällä kaasunvirtauskanavan 9 .hajottajasta 12 purkautuva puhdistettu kaasu ajetaan portin 13 kautta, joka portti, aikaisempien laitteiden yhdys-putkista poiketen, ei aiheuta ylimääräistä hydraulista vas-15 tusta kaasunvirtauksessa. Syklonin 1 sisätilaan johtavan sisäänkäynnin kohdalla kiinteät hiukkaset ovat löydettävissä sen kehävyöhykkeeltä. Hiukkasilla ladatut nestepisarat valuvat alas pitkin syklonin 1 runkovaipan 3 lieriöosan 5 ja suppilonmuotoisen kappaleen 6 seiniä sakkarumpuun tai 20 mihin tahansa sopivaan säiliöön (ei näkyvissä). Näin puhdistettu kaasu virtaa ylös ja jättää laitteen poistokanavan 8 kautta. Kahdenf samanaikaisesti kaasunvirtauskanavassa 9 tapahtuvan tärkeän prosessin avulla käy mahdolliseksi erottaa hienoudeltaan vertailukelpoisia hiukkasia 25 paljon pienemmällä kaasuvirran nopeudella kuin suoraviivaisessa Venturiputkessa. Tästä johtuen, kaikkien muiden tekijöiden ollessa samanlaiset, sama puhdistusteho ehdotetulla laitteella hankitaan pienemmillä hydraulisilla menetyksillä ja siksi myös pienemmin energiakustannuksin kuin 30 aikaisemmilla laitteilla. On kokeellisesti toteennäytetty, ettei puhdistustehokkuuteen ole käytännöllistä vaikutusta kohtuullisilla vaihteluilla (_+ 50 %) , jotka tapahtuvat li-kantuneen kaasun syöttönopeudessa puhdistettavaksi, mikä on myös etuna ehdotetulla laitteella, sillä sitä on mah-35 dollisuus käyttää ilman syötönsäätölaitteita, jotka ai- is 73894 heuttavat ylimääräistä hydraulista vastusta.The gas to be cleaned is passed through the inlet pipe 7 to the gas flow channel 9, which is a part of the device, and at the same time cleaning water is sprayed from the supply pipe 7 through the collector 14 and the spray nozzle. Kinematic coagulation occurs in the gas flow hub 9 in a manner similar to that of straight venturi tubes. At the same time, within the gas flow channel 9 and due to its arc shape, the separation of particles (both liquid and solid) floating in the gas occurs, a process similar to that which takes place in a cyclone. Due to the fact that both processes take place simultaneously, the particles move to the circumferential zone by centrifugal force as soon as they have passed through the nozzle 11 in the gas flow channel 9. At throat 10, both the gas and liquid velocities increase, causing centrifugal forces. incrementally, as the centrifugal force increases, adapting to the neural dependence of growth. When these forces act, those of the solid particles which weigh more than the gas are forced to the outer edge of the outer wall of the gas flow channel 9. Inside the body jacket 3 of the cyclone 1, the purified gas discharged from the diffuser 12 of the gas flow channel 9 is driven through a port 13, which, unlike the connecting pipes of the previous devices, does not cause additional hydraulic resistance in the gas flow. At the entrance to the interior of the cyclone 1, solid particles can be found in its circumferential zone. The droplets of liquid charged with the particles flow down along the walls of the cylindrical part 5 and the funnel-shaped body 6 of the body 3 of the cyclone 1 into a pellet drum or 20 into any suitable container (not shown). The gas thus purified flows upwards and leaves the device through the outlet duct 8. Two important processes taking place simultaneously in the gas flow channel 9 make it possible to separate particles 25 of comparable fineness at a much lower gas flow rate than in a straight venturi. As a result, all other factors being similar, the same cleaning power with the proposed device is obtained with lower hydraulic losses and therefore also with lower energy costs than with the previous devices. It has been experimentally proven that there is no practical effect on the cleaning efficiency with reasonable variations (_ + 50%) in the dispersed gas feed rate for cleaning, which is also an advantage of the proposed device, as it can be used without supply control devices that 73894 throw extra hydraulic resistance.

Kaasunvirtauskanava 9 suorittaa ainakin kolmen lai-teyksikön toiminnat, jotka kuuluvat osina aikaisempiin kaasun esipuhdistuslaitteisiin, nimittäin kaasu-neste-sekoi-5 tuskammio, pyydys pisaroiden pyydystämiseksi, minkä toiminta aikaisemmissa laitteissa on suoritettu syklonilla ja pyörrekammio, jossa kaasuvirta saatetaan pyörreliikkee-seen syklonin keskiakselin ympäri. On luonnollista, että tällainen järjestely yksinkertaistaa kaasun esipuhdistus-10 laitetta kokonaisuudessaan.The gas flow passage 9 performs the functions of at least three units as part of previous gas pre-cleaning devices, namely a gas-liquid mixing chamber, a trap for trapping droplets, the operation of which in previous devices is performed by a cyclone and a vortex chamber for circulating gas flow . It is natural that such an arrangement simplifies the gas pre-cleaning device 10 as a whole.

Kuvioissa 3 ja 4 nähtävän laitteen toiminnalle on luonteenomaista, että puhdistusneste suihkutetaan kaasun-virtauskanavaan 9 suihkutustiehyeiden 15 läpi ollen nämä säteen suuntaisesti kohti ulkokehää suunnattuja ja esiinty-15 en sisempään sivuseinään 16 tehtyinä aukkoina kaasunvir- tauskanavassa 9 sen kurkun 10 kohdalla. Nestepisarat, jotka ovat kaasua raskaampia pyörteessä etenevän kaasuvirran kehittämän keskipakoisvoiman vaikuttaessa, kulkevat kohti ulkopuolista sivuseinää kaasunvirtauskanavassa 9, läpäis-20 ten kurkun 10 ja iskeytyen kaasuvirrassa olevien kiinteiden hiukkasten kanssa yhteen, mainittujen kiinteiden hiukkasten ollessa tasaisesti levittäytyneenä kaasunvirtauska-navan 9 koko poikkileikkauspinnalle riippumatta tämän poikkileikkauspinnan koosta. Siksi ehdotettu tämänrakenteinen 25 laite saattaa sisältää kaasunvirtauskanavia, joilla on 2 suuret poikkileikkaukset (suurempia kuin 250 cm ). Neste-suihkuihin vaikuttavien keskipakoisvoimien ansiosta voidaan kokoojan 14 sisääntulokohtaan johdettava paine alentaa ja sen tuloksena vähentää energian kustannuksia.The operation of the device shown in Figures 3 and 4 is characterized in that the cleaning liquid is sprayed into the gas flow channel 9 through the spray passages 15 as radially directed openings to the outer side wall 16 in the gas flow channel 9 at its throat 10. The liquid droplets, which are heavier than gas under the action of the centrifugal force generated by the gas stream advancing in the vortex, run towards the outer side wall in the gas flow channel 9, pass through the throat 10 size. Therefore, the proposed device 25 of this construction may include gas flow channels with 2 large cross-sections (larger than 250 cm). Thanks to the centrifugal forces acting on the liquid jets, the pressure applied to the inlet 14 of the collector can be reduced and, as a result, energy costs can be reduced.

30 Kaasunvirtauskanavalla 9 varustetussa laitteessa, nähtävissä kuvioissa 5 ja 6, kaasuvirta kulkee kahdesti puhdistusvaiheet, joihin se joutuu kuvion 4 mukaisessa kanavassa 9: Ensimmäisen vaiheen hajottajasta 12 kaasuvirta kulkeutuu toisen vaiheen suuttimeen 11 ja kiihtyy sen jäl-35 keen suurimpaan nopeuteensa jälkimmäisen vaiheen kurkussa II: 19 73894 10, jossa puhdistusneste suihkutetaan joukkoon sekoittumaan hiukkasten kanssa, jotka eivät ole tulleet pyydystetyiksi ensimmäisessä kanavan 9 vaiheessa ja ne ajavat ulommaiselle ulkoseinälle, jonka jälkeen kaasuvirta kulkee por-5 tin 13 läpi syklonin 1 sisäosaan. On selvää, että tällainen kaksivaiheinen puhdistusmenetelmä on tehokkaampi kuin yksivaiheinen. Sama vaikutus on saavutettu esiintyvässä kaasun esipuhdistajassa, jonka muodostaa kaksi perättäistä Venturiputkea (vertaa esim. L.R. Bogdanov, L.l. Kropp 10 "Povyshenie effektivnosti mokroi ochistki gazov ot letuchey zoly TES putem ispolzovaniya dvuhstupenchatyh koagulatorov Venturi". Tezisy dokladov Wsesoyuznoi konferentsii ut-chenyh, Moskva, VDNH, toukokuu, 1978, s. 10 - 11).30 In a device with a gas flow channel 9, shown in Figures 5 and 6, the gas stream passes twice the cleaning stages it enters in the channel 9 according to Figure 4: From the first stage diffuser 12 the gas stream passes to the second stage nozzle 11 and accelerates to its maximum speed II 19 73894 10, in which the cleaning liquid is sprayed into the mixture to mix with the particles which have not become trapped in the first stage of the channel 9 and they drive to the outer outer wall, after which the gas flow passes through the port 13 into the inner part of the cyclone 1. It is clear that such a two-step purification method is more efficient than a one-step one. The same effect has been achieved in the existing gas pre-purifier, which consists of two consecutive venturi tubes (cf. e.g. LR Bogdanov, Ll Kropp 10 " VDNH, May, 1978, pp. 10-11).

Kuvion 6 esittämä muunnos laitteesta tarjoaa opti-15 maaliset olosuhteet kaasuvirtaukselle ajatellen kineettisen koaguloitumisen intensiiviyttä: kaasunvirtauksen nopeus kurkuissa 10 ja kaasunvirtauskanavan 9 laajoissa osissa ovat suhteessa 1:5.The modification of the device shown in Figure 6 provides optimum conditions for the gas flow in terms of the intensity of the kinetic coagulation: the gas flow rate in the throats 10 and in the large parts of the gas flow channel 9 are in a ratio of 1: 5.

Laitteessa, jossa on poikkileikkauspinta kuvioiden 20 7 tai 8 mukainen, puhdistusveden ruiskutus tapahtuu tan- gentiaalisesti suihkutustiehyeiden 15 kautta (kaasun vir-taussuunnassa).In the device with the cross-sectional surface according to Figures 20 or 7, the spraying of the purification water takes place tangentially via the spray passages 15 (in the direction of gas flow).

Suurella nopeudella kaasunvirtauskanavaan 9 tangen-tiaalisesti suihkutettu puhdistusneste, erillään saastei-25 sen kaasun pesusta, mikä on sen päätehtävä, antaa lisä-energiaa sisemmällä sivuseinällä 16 nopeuttaan hidastaneille hiukkasille, mikä eliminoi kaasuvirrassa esiintyvän rajakerroksen irtaantumisen seurauksena kaasun kulkemisesta suurella nopeudella yli kiinteän esineen (hyvin 30 tunnettu jälkivirtaukseen liittyvä ilmiö aerodynamiikassa) . Rajakerrosirtautuminen aiheuttaa suurta hydraulista energiamenetystä, joten rajakerrospuhallus on suuriarvoi-nen prosessin tehokkuutta ajatellen. Koska kuvatussa lai-temuunnoksessa tiehyeet 15 ovat sijoitettuna koko kaasun-35 virtauskanavan 9 pituudelle, näiden tiehyeiden avulla ta- 20 73894 pahtuva rajakerrospuhallus vaikuttaa kaasuvirran koko kulkutien alueella. Tulee huomata, että puhdistusneste suihkujen tangentiaalinen suuntaus ei estä suihkua saavuttamasta kaasunvirtauskanavan 9 vastakkaista seinää keskipa-5 koisvoiman vaikuttaessa. Siksi nestepisaroiden ja kiinteiden hiukkasten takertuminen tapahtuu koko kaasuvirran syvyydeltä.The cleaning fluid sprayed tangentially to the gas flow passage 9 at a high velocity, separate from the scrubbing of the contaminated gas, which is its main function, provides additional energy on the inner sidewall 16 to the decelerated particles, which eliminates the overflow of the boundary layer. 30 known afterflow-related phenomenon in aerodynamics). Boundary layer displacement causes a large hydraulic energy loss, so boundary layer blowing is of great value in terms of process efficiency. In the described device variant, since the ducts 15 are located along the entire length of the gas-35 flow channel 9, the boundary layer blow by means of these ducts affects the entire flow path of the gas flow. It should be noted that the tangential orientation of the cleaning liquid jets does not prevent the jet from reaching the opposite wall of the gas flow channel 9 under the action of the central force. Therefore, entrapment of liquid droplets and solid particles occurs over the entire depth of the gas stream.

Kuviossa 9 esitetyssä laitteessa raskaimmat hiukkaset on pakotettu keskipakoisvoiman avulla painautumaan kaa-10 suvirran ulkolaidalle, ts. kaasunvirtauskanavan 9 ulkoseinälle, niiden nopeus ensimmäisen vaiheen kurkussa 10 kiihdytetty ja poistettu läpi poistokanavan 22, joka on tarkoitettu pyydystettyjen hiukkasten välittömään poistamiseen jo prosessin alkuvaiheessa. Välittömän poistokanavan 15 22 kautta poistetut yhteenkasautuneet ja siten painavim mat hiukkaset muodostavat huomattavan osan syntyvästä liejusta. Seurauksena tästä käsiteltävä kaasu sisältää vähemmän pölyä saavuttaessaan toisen vaiheen suuttimen 11 kaa-sunvirtauskanavassa 9. Kiinteiden hiukkasten määrää kaa-20 sussa vähennetään edelleen toisessa vaiheessa, kun toisen vaiheen kurkun 10 jälkeen uusi erä erottuneita hiukkasia poistetaan seuraavan poistokanavan 22 kautta. Erottuneiden hiukkasten välitön poistaminen vähentää mahdollisuutta, että hiukkaset palaavat takaisin kaasuvirtaan (hyvin mah-25 dollista kaasussa, jonka hiukkaspitoisuus on suuri), joten näin varmistetaan puhdistusprosessin korkeampi tehokkuus. Lisäksi on välittömän poistokanavan 22 olemassaolo omiaan lisäämään laitteen käyttöikää, sillä sen toimivat pinnat välttyvät siten joutumasta hiovien aineiden aiheuttaman 30 kulutuksen kohteeksi. Välitön hiukkasten poisto (jos kuuluu varusteisiin) aikaisemmissa laitteissa on saatu tapahtumaan erillisen apulaitteen avulla, joka imee pois erotetut hiukkaset ja on sijoitettuna Venturiputkien väliin, mikäli kysymyksessä on monivaiheinen kaasun esipuhdistus-35 laite (vertaa Bulletin of Chemico-Chemical Construction li 21 73894 /GB/Limited, Ragel House/ Twickenham, Middlesex, Englanti, s. 8). Tämä menetelmä tekee laitteesta kuitenkin isokokoisen ja aiheuttaa ylimääräistä hydraulista vastusta.In the device shown in Fig. 9, the heaviest particles are forced to press on the outer edge of the kaa-10 stream by centrifugal force, i.e. the outer wall of the gas flow channel 9, their velocity in the first stage throat 10 accelerated and removed through the outlet channel 22 for immediate removal of trapped particles. The agglomerated and thus heaviest particles removed through the direct discharge channel 15 22 form a significant part of the resulting sludge. As a result, the gas to be treated contains less dust when it reaches the second stage nozzle 11 in the gas flow channel 9. The amount of solid particles in the gas 20 is further reduced in the second stage when a new batch of separated particles is removed through the next outlet 22. Immediate removal of the separated particles reduces the possibility of the particles returning to the gas stream (well possible in a gas with a high particle concentration), thus ensuring a higher efficiency of the purification process. In addition, the presence of an immediate discharge channel 22 is likely to increase the service life of the device, as its operating surfaces thus avoid being subjected to abrasion by the abrasives. Immediate removal of particulates (if equipped) in previous devices has been accomplished by a separate auxiliary device that sucks out the separated particles and is placed between the venturi tubes in the case of a multi-stage gas pre-cleaning device (cf. Bulletin of Chemico-Chemical Construction li 21 73894 / GB / Limited, Ragel House / Twickenham, Middlesex, England, p. 8). However, this method makes the device large and causes additional hydraulic resistance.

Pyydystettyjen kiinteiden hiukkasten välitön pois-5 taminen ehdotetusta laitteesta voidaan toimittaa missä puhdistusvaiheessa tahansa tarvitsematta imeä niitä, sillä edellä selostetuilla järjestelyillä ja välittömien poistokanavien 22 suuntauksella hiukkaset pakotetaan ulos mas-savoimalla, joka on suunnattu kaasuvirtaan nähden tangen-10 tiaalisesti.Immediate removal of trapped solid particles from the proposed device can be provided at any stage of purification without the need to suck them, as the arrangements described above and the orientation of the direct discharge passages 22 force the particles out by mass tension directed tangentially to the gas flow.

Ehdotetulle laitemuunnokselle, kuten kuvioissa 10 ja 11, on ominaista puhdistusprosessin viimeinen vaihe, kun kaasu, tultuaan puhdistetuksi suurimmasta osasta epäpuhtauksia, kulkeutuu poistoputkeen 8. Virratessaan ylös-15 päin poistoputkessa 8, kaasuvirta jatkaa pyörintäliikettä syklonin keskiakselin ympäri, josta seuraa kaasussa vielä esiintyvien hiukkasten joutuminen, keskipakoisvoiman vaikutuksesta, pakotetuksi tämän putken ulkolaidalle ja rengasmaiseen onkaloon 25, jonka muodostaa poistoputken 8 20 seinä ja poistoaukon yhdysputken 26 seinä ollen nämä molemmat toisiinsa nähden samankeskisessä asemassa ja väli yläpäästä suljettu. Tästä onkalosta paluukiertoputken 24 kautta nämä hiukkaset ajetaan takaisin kaasunkuljetuska-navaan 9 tarkoituksella joutua käymään vielä kerran läpi 25 kaikki perättäiset puhdistustoimenpiteet. Imuvaikutus on saatu aikaan paine-erolla rengasmaisen onkalon 25, jossa paine on suhteellisen matala, ja kurkun 10 välillä, jonka kanssa paluukiertoputki on yhteydessä ja jossa kaasun suuresta virtausnopeudesta johtuen muodostuu kaasun ohentu-30 misvyöhyke. Verrataksemme laitetta aikaisempiin vastaaviin, tulee huomata, että aikaisemmissa laitteissa käytetty pa-luukiertojärjestelmä yleensä perustuu siihen, että erillisellä laitteella imetään hiukkaset sivuun ja ohjataan takaisin kaasunvirtauskanavaan (vertaa esim. edellä maini-35 tun Chemico yhtiön Bulletin, sivut 8, 9, 12, 13).The proposed equipment modification, as in Figures 10 and 11, is characterized by the final stage of the purification process, when the gas, after purifying most of the impurities, passes into the outlet pipe 8. As it flows up to 15 in the outlet pipe 8, the gas stream continues to rotate around the cyclone's central axis. , by centrifugal force, forced on the outer edge of this tube and in the annular cavity 25 formed by the wall of the outlet tube 8 20 and the wall of the outlet connecting tube 26, both of which are concentric with each other and the space closed at the upper end. From this cavity through the return pipe 24, these particles are driven back to the gas transport channel 9 with the intention of having to go through all the successive cleaning operations 25 again. The suction effect is provided by a pressure difference between the annular cavity 25, where the pressure is relatively low, and the throat 10, with which the return circuit communicates, and where, due to the high gas flow rate, a gas thinning zone is formed. To compare the device with previous equivalents, it should be noted that the recirculation system used in previous devices is usually based on a separate device sucking particles aside and directing them back to the gas flow channel (compare e.g. Chemico Bulletin, pages 8, 9, 12, 13 ).

22 7389422 73894

Ei merkitse mitään, vaikka kukin laitemuunnoksista, joissa on tangentiaalisesti suunnatut suihkutustiehyeet, välittömät poistokanavat ja paluukiertoputki on kuvattu ja selostettu erikseen (kuviot 7-11) osoittaen mahdol-5 lisuutta niiden erillisestä käyttämisestä, niin kaikki nämä muunnokset voidaan haluttaessa yhdistää yhteen ja samaan laitteeseen (ei esitetty).Meaningless, although each of the device modifications with tangentially directed spray passages, direct exhaust passages, and return circuit is described and illustrated separately (Figures 7-11) showing the possibility of their separate use, all of these modifications can be combined into one and the same device ( not shown).

Kun määrätyt laitemuunnokset keksinnöstä on näytetty ja kuvailtu, niin monet muunnokset niistä syntyvät il-10 meisesti alan taitajien mielessä eikä sen vuoksi ole tarkoitus rajoittaa keksintöä kuvailtuihin laitemuunnoksiin tai niiden osiin, vaan niitä voidaan käyttää lähtökohtana sovellutuksiin noudattaen keksinnön henkeä ja ulottuvuuksia, kuten vaatimuksissa on selvästi määritelty.Once certain modifications of the invention have been shown and described, many modifications will obviously occur to those skilled in the art and are therefore not intended to limit the invention to the described modifications or parts thereof, but may be used as a starting point for applications within the spirit and scope of the invention. defined.

15 Keksinnön mukainen esipuhdistuslaite omaa korkean puhdistustehokkuuden, on sovitettu pieneen tilaan, yksinkertainen rakenteeltaan ja taloudellinen toiminnassa. Puhdistus tehokkuus laitteessa on 99,4 - 99,9 % ja hydrauliset häviöt eivät muodosta enempää kuin 200 mm vesipatsaan. 20 Esitetty kaasun esipuhdistuslaite saattaa saada laajan käytön kemiallisessa teollisuudessa, voimataloudessa ja metallurgisessa teollisuudessa kaasun puhdistamiseksi mekaanisista epäpuhtauksista. Ehdotettu laite on sopiva myös muuhun käyttöön, missä intensiivinen kuumuu-25 den ja massan vaihtelu on vaatimuksena.The pre-cleaning device according to the invention has a high cleaning efficiency, is adapted to a small space, has a simple structure and is economical in operation. The cleaning efficiency in the device is 99.4 - 99.9% and the hydraulic losses do not exceed 200 mm of water column. 20 The disclosed gas pre-purification device may have extensive use in the chemical, power and metallurgical industries for purifying gas from mechanical contaminants. The proposed device is also suitable for other uses where intense variation of heat and mass is required.

IlIl

Claims

23 73894

A gas pre-cleaning device comprising a cyclone (1) having an inlet pipe (7) and an outlet pipe (8); 5 and a device (2) for contacting the gas with / in connection with the cyclone and including a liquid collector (14) communicating via spray nozzles (15) to a gas flow channel (9) with different cross-sections curved with respect to the central axis of the cyclone, and 10 on the inlet side, in the pre-cleaning device the wall of the cyclone is the outer side wall (5) of the curved gas flow channel, characterized in that the inner side wall (16) of the gas flow channel (9) curved with respect to the central axis of the cyclone (1) together with the outlet pipe (8) the plenum chamber.

Device according to Claim 1, characterized in that the upper and lower walls of the gas flow channel (9) extend from the inner side wall towards the central axis of the cyclone 20 (1) and are fastened to the outlet pipe (26) running along the central axis of the cyclone (1). lower than the outlet of the gas flow channel (9) and the chamber bounded by the wall of the outlet pipe (8), parts of said upper and lower walls and the inner side wall of the gas flow channel (9) are provided with at least one inlet connection (19) and act as a liquid collector (14).

Device according to Claim 1, characterized in that the inner side wall (16) of the gas flow channel (9) is made in the shape of a circular cylinder arranged eccentrically with respect to the central axis of the cyclone (1).

Device according to Claim 1, characterized in that the inner side wall (16) of the gas flow channel (9) is shaped to have an elliptical cross-section. 24 7 3 8 9 4

Device according to claim 1, characterized in that the inner side wall (16) of the gas flow channel (9) is shaped in longitudinal shape in the form of a geometric pattern substantially formed by two intersecting Archimedean helices arranged so that the line passing through the intersections is substantially straight. at an angle tangentially to the base line drawn along the inside of the inlet pipe (7) mounted on the cyclone (1).

Device according to Claim 1, characterized in that the spray passages (15) are guided tangentially to the gas flow channel (9) relative to the inner side wall (16) towards the surface of the gas flow and directed in the direction of the outlet end of the gas flow channel (9).

Device according to claim 1, characterized in that the outer side wall of the gas flow channel (9) has at least one tangentially directed channel (22) for the immediate removal of trapped particles from the gas stream. tt 25 73894