FI74533B - Anordning foer separering av fast material fraon foerbraenningsgaser. - Google Patents

Description

74533 i r

LAITE KIINTEÄN MATERIAALIN EROTTAMISEKSI POLTTOKAASUISTA

Tämä keksintö kohdistuu laitteeseen kiinteän materiaalin erottamiseksi polttokaasuista ainakin kaksiosaisessa, edullisesti polttokattilan vaipan ulkopinnalle sijoitettuun konvektio-osaan liitetyssä erotustilassa.

Haluttaessa pienentää ympäristöön päästettävien polttokaasujen kiintoainepitoisuuksia joudutaan polttokattilat suunnittelemaan jo alunperin sellaisiksi, että niistä saatavat polttokaasut sisältäisivät mahdollisimman vähän kiintoainesta. Näin vältyttäisiin kalliiden polttokaasulaitosten savukaasujärjestelmiin tarvittavien suodattimien hankinnalta. Suunnittelun lähtökohtana pidetään pieniä kiintoainepitoisuuksia ja polton suorittamista kattilassa mahdollisimman täydellisesti, jolloin kaasuihin joutuvaa tuhkan määrää voidaan pienentää ja saada myös kattilan hyötysuhde paremmaksi. Edelleen polttokaasujen kierrätyksellä kattilaan, on mahdollista pienentää kaasujen palamattomien aineosien määrää. Kuitenkin kierrätyksel1ä, jonka päätarkoitus on syöttää palamattomat aineosat takaisin polttoon, aiheutetaan helposti väärällä kiintoaineksen ja kaasun välisellä lämpötilajakautumalla tai väärällä materiaalin virtaustien valinnalla polttokattilan jäikipintojen tukkeutumista.

Esilläolevan keksinnön tarkoituksena on poistaa tekniikan tason mukaisia haittapuolia ja aikaansaada entistä edullisempi ja erotuskyvyltään parempi laite, jossa kiinteän materiaalin erotus polttokattilan polttokaasuista voidaan suorittaa käyttäen hyväksi polttokaasujen jäähdytykseen tarvittavia, kattilan konvektio-osan putkistovirtaussuuntia. Keksinnöllä on olennaisesti tunnusmerkillistä se, mikä esitetään patenttivaatimuksessa 1.

Keksinnön mukaisesti on polttokattilan tulipesän ulkopuolelle sijoitettuun kattilan konvektio-osaan, edullisesti sen alapuolelle asennettu ainakin kaksiosainen kaasujen ja niiden sisältämän kiintoaineksen erottamiseen tarkoitettu erotustila. Tähän erotustilaan johdetaan keksinnön edullista hyödyntämistä varten epäpuhtaat polttokaasut kattilan konvektio-osassa olevien putkistojen kautta. Samoin keksinnön mukaisen laitteen 74533 2 avulla puhdistetut kaasut poistetaa erotus tilasta kattilan konvektio-osaan asennettuja putkistoja hyväksi käyttäen.

Keksinnön mukainen laite, polttokatti1 an konvektio-osaan liitetty erotustila koostuu edullisesti ainakin kahdesta osasta; epäpuhtaiden kaasujen saapumistilasta ja puhdistettujen kaasujen pois toti1 as ta.Saapumisti1 aan epäpuhtaat polttokaasut johdetaan olennaisesti alaspäin suuntautuvana vertikaa1ivir-tauksena polttokatti1 an , edullisesti sen tulipesän ulkopinnalle asennetusta konvektio-osasta. Keksinnön mukaisella laitteella puhdistetut polttokaasut sen sijaan poistetaan pois-totilasta olennaisesti ylöspäin suuntautuvana vertikaa1ivir-tauksena.Erotustila muodostaa ylä päästään siten konvektio-putkistojen kanssa olennaisesti suljetun systeemin. Poltto-kaasujen johtamiseksi erotustilan saapumisosasta poistotilaan on niitä erottavaan vä1iseinämään muodostettu edullisesti muotoiltuja aukkoja niin, että kaasut saadaan virtaamaan poistotilaan olennaisesti horisontaalisesti ja sylinteri maisen kattilan kyseessä ollessa olennaisen tangentiaalisesti väli-seinämään nähden.

Keksinnön mukaisessa erotusti1assa, joka on yläosaltaan olennaisesti polttokattilan konvektio-osan muotoinen, tapahtuu ensin sen sapumisosassa polttokaasujen karkeimpien kiinto-aineosasten erotus ominaispainoeroon perustuen, jolloin kar-keimmat kiintoaineosaset edullisen vertikaa1ivirtauksen ansiosta kulkeutuvat suoraan saapumisosan pohjalle ja siitä edelleen poistoputkeen. Näin osittain puhdistetut polttokaasut johdetaan edelleen erotustilan poisto-osaan, jossa polt-tokaasuissa jäljellä olevat kiintoaineosaset saadaan poistetuksi kaasuista edullisten virtausolosuhteiden ansiosta keskipakoisvoimaa hyväksi käyttäen.Poistotila toimii siis syk-looniperiaatteella ja kiintoaineosaset valuvat edullisesti poistotilan seinämää pitkin sen pohjalle ja siitä edelleen poistoputkeen, kun taas puhdistetut kaasut poistuvat poisto-tilasta sen yläosasta.

Keksintöä selostetaan seuraavassa tarkemmin viitaten oheisiin piirustuksiin, joissa

II

74533 3 kuvio 1 esittää erästä keksinnön edullista sovellutusmuotoa poi kk i1 ei kattuna, kuvio 2 esittää keksinnön mukaisen erotustilan osaa katsottuna kuvion 1 mukaisen leikkauksen A-A suunnasta*.

Kuvioiden mukaisesti polttokatti1 an 1 po1ttokammioon 2 johdetaan polttoaine ja polttoilma sinänsä tunnetulla tavalla syöttöelinten 3 avu11 a . Poltossa syntyvät poistokaasut poistetaan pol ttokammi osta 2 poistoputkistoon 4 ja putkiston 4 kautta edelleen polttokammion vaipan 5 ulkopinnalle asennettuun konvektio-osaan 6. Konvektio-osaan 6 on asennettu putkistoja sekä sen lähellä polttokammion vaippaa 5 olevalle osalle, että myös lähellä sen ulkopintaa olevalle osalle.

Kuvioiden mukaisessa keksinnön sovellutusmuodossa putkistosta 4 tuleva epäpuhdas polttokaasu johdetaan erotustilan 7 saapumisti1 aan 8, lähellä konvektio-osan 6 sisäpintaa olevan putkiston 9 kautta, kun taas erotustilan 7 poistoti1asta10 ; poistuneet, puhdistetut kaasut johdetaan lähellä konvektio-osan 6 ulkopintaa olevan putkiston 11 kautta.

Erotustilan 7 osat, saapumisilla 8 ja poistotila 10 , on erotettu toisistaan väliseinämällä 12 , johon on muodostettu aukkoja 13 saapumisti1assa 8 keksinnön mukaisesti osittain Λ * puhdistettujen polttokaasujen johtamiseksi olennaisesti horisontaali virtauksena poistotilaan 10 . Aukkojen 13 reunat on edullisesti siten muotoiltuja, että kaasuvirtaus tilojen 8 ja 10 välillä muodostuu olennaisen tangentiaaliseksi väli-seinämään 12 nähden olennaisesti sylinterimäisen polttokat-tilakonstruktion 1 ollessa kyseessä. Vastaavanlainen olennaisen tangentiaalinen virtaus «i kaansaadaan myös liittämällä seinämään 12 aukkojen 13 eteen muotokappaleita 14 virtauksen suuntaisesti.

Keksinnön mukaisesti erotustilan 7 saapumis ti 1 aan 8 johdetuille kaasuille suoritetaan osittaispuhdistus niin, että putkistosta 9 saapuvan edullisen, olennaisesti vertikaalisen virtauksen ansiosta kulkeutuvat kaasujen sisältämät raskaimmat ja karkeimmat kiintoaineosaset saapumistilan 8 pohjalle 15, jolloin erotus tapahtuu ominaispainoeroon perustuen.

4 745 33 Näin käsitellyt kaasut johdetaan edelleen väli seinämässä 12 olevien aukkojen 13 kautta poistoillaan 10, jossa olennaisesti horisontaalisen virtauksen ansiosta kaasut joutuvat keskipakoisvoiman vaikutukseen ja kaasuissa olevat kiintoaineosa-set kulkeutuvat sykioniperi aatetta hyväksi käyttäen poisto-tilan 10 seinämää pitkin poistotilan pohjalle 16. Kaasut sensijaan poistetaan poistotilan 10 yläosasta konvektio-osan putkistoon 11, jonka putkiston ulkokehälle on edullisesti sijoitettu virtauksen suuntainen ohjauslevy 17. Lisäksi poistotilan pohjalle 16 joutuneet kiintoaineosaset poistetaan sieltä poistoputken 18 kautta. Muodostamalla aukkoja 19 tilojen 8 ja 10 väliseen väliseinämän 12 alaosaan, voidaan saapumisosan pohjalle 15 kulkeutuneet kiintoaineosaset poistaa saman poistoputken 18 kautta. Pohjaan 15 voidaan kuitenkin haluttaessa liittää oma poistoputki, jolloin aukkoja 19 ei tarvita.

/ i f „ a *

II

Claims (5)

745 33

1. Laite kiinteiden hiukkasten erottamiseksi savukaasuista kattilassa (1), jossa erottimeen (7) alaspäin virtaavia kaasuja jäähdytetään kaasutiiviissä, vaipan (5) ulkopuolelle asennetuissa pystysuorissa konvektioputkissa (9) ja kaasut poistetaan ylöspäin kaasutiiviiden, pystysuorien konvektio-putkien (11) kautta, tunnettu siitä, että konvektio-osan (6) alapuolelle on sijoitettu olennaisesti konvektio-osan (6) kanssa poikkileikkaukseltaan yhdenmuotoinen, poltto-kaasujen ja kaasujen sisältämien kiintoainehiukkasten erottamiseen tarkoitettu vähintään kaksiosainen erotin (7) ja että erottimen (7) yläosa muodostaa yläpäästään konvektio-putkistojen (9,11) kanssa olennaisesti suljetun systeemin.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laite, tunnettu siitä, että erotustila (7) on jaettu kahteen osaan välisei-nämällä (12) ja jossa väliseinämässä (12) on elimiä (13,14) putkistosta (9) tulevan kaasuvirtauksen johtamiseksi tilasta (8) tilaan (10) olennaisen horisontaalisesti ja tangenti-aalisesti.

3. Patenttivaatimusten 1 ja 2 mukainen laite, tunnettu siitä, että erottimen (7) alaosasta johtaa osien (8,10) yhteinen, erotetut kiinteät hiukkaset poistava poistoputki (18).

4. Jonkin edelläolevan patenttivaatimuksen mukainen laite, tunnettu siitä, että erotustilan poistotila (10) on keskipakoisvoimaa käyttävä erotin.

5. Jonkin edelläolevan patenttivaatimuksen mukainen laite, tunnettu siitä, että erotustilan saapumistila (8) on ominaispainoeroon perustuva erotin. 745 33