FI78777B - Munstycksanordning. - Google Patents

Description

1 78777

Suutinlaitteisto - Munstycksanordning

Keksinnön kohteena on suutinlaitteisto, jossa on ainakin yksi suutin nestemäisen kostutusväliaineen suihkuttamiseksi savukaa-suvirtaukseen erityisesti savukaasun jäähdytystarkoituksessa ja runko kostutusväliaineen johtamiseksi suuttimelle, suuttimen ja 5 rungon ollessa olennaisesti sijoitettu savukaasun virtauskana-vaan tai vastaavaan.

Savukaasun jäähdyttäminen lähelle kastepistettä suoritetaan ruiskuttamalla savukaasun kostutusreaktorissa kostutusväliai-netta, tavallisimmin vettä, joka mahdollisesti sisältää vähäi-10 siä määriä lisäaineita, savukaasuvirtaukseen. Nykyisin käytössä olevat laitteistot, joissa käytetään savukaasun virtauskanavaan sijoitettua, tavallisimmin putkimaista runkoa ja siinä olevaa ainakin yhtä suutinta, ovat epäedullisia. Savukaasut sisältävät kiintoaineita, kuten lentotuhkaa ja Ca-yhdisteitä, jotka ai-15 heuttavat suuttimien likaantumista ja tukkeutumista. Tämä ongelma korostuu erityisesti savukaasun jäähdytyksen yhteydessä silloin, kun kaasut pyritään jäähdyttämään lähelle kastepistettä. Tällöin suuttimien ja rungon likaantumisen syinä voivat olla: 20 - savukaasun virtaus aiheuttaa pyörteitä (akanvirtoja) putkiston ympärillä, jolloin seurauksena on se, että kiintoaine ja vesi kulkeutuvat ja tarttuvat putkistoon , savukaasussa oleva vesi kondensoituu kylmiin suutin-25 putkiin, minkä seurauksena kiintoaineet tarttuvat kostean putken pintaan, ja veden suora roiskuminen suuttimista runkoon, josta seuraa pintojen kastuminen ja likaantuminen.

Lisäongelmana on suuttimien ja rungon syöpymisriski, koska sa-30 vukaasut sisältävät usein rikkiä, jonka reaktiot lähellä kaste-pistettä olevissa lämpötiloissa aiheuttavat happosyöpymiä.

2 78777

Savukaasun kostutusreaktorissa savukaasun virtauskanavassa tapahtuu slagaantumista (kiintoaineen kertymistä virtauskanavan seinille) myös reaktorin ylemmissä osissa, josta syystä reaktoria on aika ajoin (esim. 8 t välein) mekaanisesti puhdistetta-5 va. Alas putoavat kuonakimpaleet aiheuttavat suutinlaitteiston vaurioitumisriskin osuessaan suutinlaitteistoon.

Edellä esitettyjä ongelmia ei nykyisin käytössä olevissa suu-tinlaitteistoissa ole tyydyttävällä tavalla pystytty ratkaisemaan.

10 Tämän keksinnön tarkoituksena on esittää suutinlaitteisto, jolla tunnetussa tekniikan tasossa ilmenevät ongelmat voidaan poistaa ja samalla saadaan aikaan muutamia uusia edullisia konstruktiivisia ja toiminnallisia piirteitä. Tämän tarkoituksen saavuttamiseksi keksinnön mukaiselle suutinlaitteistolle on 15 pääasiassa tunnusomaista se, että suutin ja runko on olennaisesti ympäröity kotelolla, jossa on aukko suuttimesta tulevan kostusväliainesuihkun saattamiseksi savukaasuvirtaukseen. Ensinnäkin ratkaisulla eristetään runko, jossa kostutusväliaine johdetaan suuttimelle. Tällä estetään kiintoaineen tarttuminen 20 runkoon, veden suora roiskuminen runkoon, kondenssiveden muodostuminen sekä syöpymisriskit. Toiseksi kotelo voidaan muotoilla siten, että se ohjaa savukaasun pyörteettömästi suutti-men ja rungon ohi. Kolmanneksi kotelo suojaa suuttimen ja rungon mekaanisesti kostutusreaktorin puhdistuksen aikana. Neljän-25 neksi konstruktio mahdollistaa rungon, suuttimien ja kotelon sisäosien huollon, korjauksen ja puhdistuksen ajon aikana.

Oheisissa epäitsenäisissä patenttivaatimuksissa on esitetty eräitä keksinnön edullisia sovellutusmuotoja.

Keksintöä havainnollistetaan lähemmin seuraavassa selityksessä, 30 jossa viitataan oheisten piirustusten esittämään suoritusesi-merkkiin. Piirustuksissa 3 78777 kuva 1 esittää kaaviollisesti perspektiivikuvantona keksinnön mukaisen suutinlaitteiston sovellutusta toiminta-asennossa, kuva 2 esittää samoin kaaviollisesti perspektiivikuvantona 5 suutinlaitteistoa asennossa, jossa runko on osittain vedetty ulos kotelon sisältä, kuva 3 esittää leikkausta III-III kuvasta 1, kuva 4 esittää leikkausta IV-IV kuvasta 3 ja kuvat 5-7 esittävät esimerkkejä suutinlaitteiston sijoittelu-10 mahdollisuuksista virtauskanavaan.

Piirustuksessa esitetyssä suutinlaitteistossa on seuraavat pääosat: suuttimet 1, joita voi olla yksi tai useampia, runko 2 kostutusväliaineen johtamiseksi kullekin suuttimelle 1 ja kotelo 3 tai vastaava, joka ympäröi suutinta 1 ja runkoa 2 ja on 15 kiinnitetty viitteellisesti kuvissa 1 ja 2 esittyyn savukaasun virtauskanavan seinämään 4. Savukaasun pääasiallinen virtaus-suunta on esitetty viitenumerolla 5.

Suuttimet 1, joita esitetyssä sovellutuksessa on useampia, on kiinnitetty määrävälein pitkänomaiseen runkoon 2, joka käsittää 20 vesiputken 2a ja paineilmaputken 2b. Osat 2a ja 2b on joustavien letkujen 6, 7 välityksellä yhdistetty vastaaviin jakotuk-keihin (ei esitetty). Suuttimet 1 ovat siis tässä tapauksessa paineilmahajoitteisia suuttimia, joille kullekin johdetaan paineilman ja veden seos osien 2a ja 2b kautta.

25 Kotelon 3 ja savukaasun virtauskanavan 4 seinämän liitoskohdassa on sopivimmin luukulla 8' suljettava aukko 8, jonka kautta suuttimet 1 ja runko 2 on sijoitettu kotelon 3 sisään ja ovat poistettavissa kotelon sisältä. Runko 2 suuttimineen 1 sijoitetaan kotelon sisään kotelon 3 pituussuuntaan työntämällä. Kote-30 lon sisäpinnalle voidaan sijoittaa sopivat ohjaimet (ei 4 78777 esitetty). Koteloon 3 on kunkin suuttimen 1 sijoittumiskohdalle muodostettu sulkuelimellä 9 varustettu aukko 10. Sulkuelimet 9 avataan suutinlaitteiston toiminta-asennossa siten, että suut-timilta 1 tuleva kostutusväliainesuihku siirtyy savukaasuvir-5 taukseen kotelon 3 sisäpuolelta. Kun suutinlaitteiston toiminta keskeytetään, esim. huoltoa varten, voidaan sulkuelimet 9 sulkea siten, että kotelon 3 suuttimien 1 kohdalla olevat aukot 10 sulkeutuvat. Tämä voidaan toteuttaa esim. kotelon 3 pituussuuntaisella tangolla 11 tai vastaavalla, joka on kiinnitetty ku-10 hunkin sulkuelimeen 9. Tankoon 11 voidaan vaikuttaa savukaasujen virtauskanavan ulkopuolelta siten, että sulkuelimiä 9 voidaan siirtää kotelon pituussuunnassa. Toinen vaihtoehto toteuttaa sulkuelinten liike on se, että sulkuelinten 9 toiminta on kytketty suuttimien 1 ja rungon 2 liikkeeseen, jolloin suutti-15 messa ja/tai rungossa oleva elin siirtää kunkin sulkuelimen 9 auki- tai kiinniasentoon suuttimien 1 ja rungon 2 kotelon 3 suhteen tapahtuvan liikkeen aikana. Tätä vaihtoehtoa ei piirustuksessa ole esitetty, mutta alan ammattimiehelle lienee yksinkertaista toteuttaa tällainen konstruktiovaihtoehto esitetyn 20 toiminnan mukaisesti.

Erityisesti kuvasta 3 on nähtävissä kotelon poikkileikkausmuo-to. Se on aerodynaamisesti muotoiltu, jolloin savukaasuvirtauk-sen 5 kohtausvyöhyke KV on oleellisesti poikkileikkaukseltaan kaarevapintainen muoto ja savukaasuvirtauksen jättövyöhyke JV 25 on jättöreunaan JR oleellisesti kapeneva poikkileikkausmuoto. Kotelo 3 voi olla konstruoitu siten, että jättövyöhyke JV alkaa välittömästi kohtausvyöhykkeen KV jälkeen virtaussuunnassa, mutta esitetyssä sovellutuksessa kotelo käsittää kohtausvyöhykkeen ja jättövyöhykkeen välissä välivyöhykkeen W, jossa kote-30 lon sivuseinät SS ovat oleellisesti yhdensuuntaiset kotelon 3 poikkileikkauksessa katsottuna. Sivuseinät ovat oleellisesti savukaasuvirtauksen pääsuunnan (nuoli 5) suuntaiset. Kotelon 3 poikkileikkausmuoto on kohtausvyöhykkeen KV keskipisteen ja jättöreunan JR välisen yhdysviivan suhteen edullisesti symmet-35 rinen.

5 78777

Aukot 10 on sijoitettu jättövyöhykkeen JV kohdalle siten, että aukon kaksi vastakkaista, kotelon 3 pituussuuntaista reunaa 12a, 12b ovat jättövyöhykkeen JV ja välivyöhykkeen W liittymäkohdassa. Kukin aukko 10 laajenee mainittujen reunojen 12a, 12b 5 päistä kohti jättöreunaa JR kotelon 3 sivulta katsottuna. Kuten erityisesti kuvista 3 ja 4 ilmenee, sulkuelimet 9 on sijoitettu kotelon 3 sisään. Ne on muotoiltu jättövyöhykkeen JR poikki-leikkausmuotoon ja käsittävät sivuseinämien SS kohdalla olevat jatkeet 13a, 13b. Kotelon 3 pohjalla on lisäksi erillinen, mah-10 dollisesti ulosvedettävä kuonakouru 14.

Esitetyssä sovellutusmuodossa kostutusväliainesuihkut suihkutetaan myötävirtaan savukaasuvirtauksen 5 suhteen. Luonnollisesti suuttimet voidaan sijoittaa siten, että suihkutus tapahtuu vinossa asennossa suhteessa savukaasuvirtaukseen. Tietyissä ta-15 pauksissa saattaa olla mahdollista jopa suorittaa suihkutus oleellisesti savukaasuvirtausta vastaan. Kaikki edellä esitetyt vaihtoehdot kuuluvat keksinnön piiriin.

Koska savukaasujen virtauskanavassa on normaalisti alipaine ja koska kotelo on yhteydessä ympäristön ilmanpaineeseen aukon 8 20 kautta, on selvää, että merkittävää kiintoaineen kerääntymistä kotelon sisään ei pääse tapahtumaan.

Runko 2 voi olla suora putkistopalkki, jolloin kotelo 3 on luonnollisesti vastaavan mutoinen. Luonnollisesti eräissä tapauksissa, joissa esim. käytettävissä oleva tila savukaasun 25 virtauskanavan ulkopuolella on vähäinen, voidaan runko 2 muotoilla kaarevaksi, jolloin ulosvedetyssä asennossa runko 2 kiertyy oleellisesti seinämän 4 suuntaan. Tällöin luonnollisesti kotelo 3 on muotoiltava vastaavan muotoiseksi. Myös runko 2 voi olla koostettu kahdesta osasta, jotka sijoitetaan yhtenäi-30 sen kotelon 3 sisään savukaasujen virtauskanavan vastakkaisten seinämien puolelta, jolloin kotelo ulottuu koko virtauskanavan poikki. Suoran kotelon 3 sijoitus virtauskanavaan voidaan myös suunnitella siten, että ulkopuolella tarvittava tila tulee minimoiduksi. Kuvissa 5-7 on esitetty eräitä mahdollisuuksia 6 78777 toteuttaa suutinlaitteistojen sijoitusta virtauskanavaan, erityisesti poikkileikkaukseltaan pyöreään virtauskanavaan. Kuvassa 5 on esitetty kolme rinnakkaista suutinlaitteistoa, joista keskimmäinen käsittää virtauskanavan halkaisijan pituisen kote-5 Ion 3A, joka sisältää kaksi runkoa, jotka ovat ulosvedettävissä vastakkaisiin suuntiin kotelon 3A sisältä (nuolet UV). Kuvassa 6 on esitetty neljää säteissuuntaan järjestettyä suutinlaitteistoa 3, joissa kussakin oleva runko vastaa pituudeltaan oleellisesti virtauskanavan sädettä. Luonnollisesti suutinlait-10 teistoja voi olla useampiakin kuin neljä. Kuvassa 7 on esitetty vaihtoehto, jossa suutinlaitteistot on sijoitettu vinosti säteissuuntaan nähden.

Claims (14)

1. Suutinlaitteisto, jossa on ainakin yksi suutin (1) nestemäisen kostusväliaineen suihkuttamiseksi savukaasuvirtaukseen, erityisesti savukaasun jäähdytystarkoituksessa ja runko (2) kostutusväliaineen johtamiseksi suuttimelle (1), suuttimen (1) 5 ja rungon (2) ollessa olennaisesti sijoitettuna savukaasun vir-tauskanavaan tai vastaavaan, tunnettu siitä, että suutin (1) ja runko (2) on olennaisesti ympäröity kotelolla (3) tai vastaavalla, jossa on aukko (10) suuttimesta tulevan kos-tutusväliainesuihkun saattamiseksi savukaasuvirtaukseen.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen suutinlaitteisto, tun nettu siitä, että suutin (1) ja runko (2) on järjestetty kotelon suhteen siirrettäväksi suuttimen (1) ja rungon (2) poistamiseksi oleellisesti kotelon (3) sisältä savukaasun vir-tauskanavan ulkopuolelle.

3. Patenttivaatimusten 1 ja 2 mukainen suutinlaitteisto, tunnettu siitä, että aukko (10) on järjestetty sul jettavaksi sulkuelimellä (9), erityisesti suuttimen (1) ja rungon (2) ollessa poistettuina kotelon (3) sisältä.

4. Patenttivaatimuksen 3 mukainen suutinlaitteisto, t u n - 20. e t t u siitä, että sulkuelin (9) on sijoitettu aukon (10) yhteyteen ja kotelon (3) suhteen auki- ja sulkuasennon välillä liikkuvaksi.

5. Patenttivaatimusten 3 ja 4 mukainen suutinlaitteisto, tunnettu siitä, että sulkuelimen (9) toiminta on 25 järjestetty tapahtuvaksi elimellä (11), joka on yhteydessä sul-kuelimeen (9) ja johon voidaan sulku- ja avaustoiminnan aikaansaamiseksi vaikuttaa savukaasun virtauskanavan ulkopuolelta.

6. Patenttivaatimusten 3 ja 4 mukainen suutinlaitteisto, tunnettu siitä, että sulkuelimen toiminta on kytket- 30 ty suuttimen (1) ja rungon (2) kotelon suhteen tapahtuvaan β 78777 liikkeeseen, jolloin suuttimessa (1) ja/tai rungossa (2) oleva elin siirtää sulkuelimen (9) auki- tai kiinniasentoon.

7. Patenttivaatimusten 4-6 mukainen suutinlaitteisto, tunnettu siitä, että sulkuelin (9) on sijoitettu kotelon 5 (3) sisäpuolelle.

7 78777 Patenttivaatimukset;

8. Patenttivaatimuksen 1 mukainen suutinlaitteisto, tunnettu siitä, että kotelon (3) poikkileikkausmuoto savu kaasun virtaussuunnassa on aerodynaamisesti muotoiltu, jolloin savukaasuvirtauksen kohtausvyöhyke (KV) on oleellisesti kaare- 10 vapintainen muoto ja savukaasuvirtauksen jättövyöhyke (JV) on oleellisesti jättöreunaan (JR) päin suippeneva muoto.

9. Patenttivaatimuksen 8 mukainen suutinlaitteisto, tunnettu siitä, että kotelon poikkileikkausmuoto käsittää kohtausvyöhykkeen (KV) ja jättövyöhykkeen (JV) välissä oleelli- 15 sesti yhdensuuntaiset sivuseinämät (SS), jotka muodostavat vä-livyöhykkeen (W) .

10. Patenttivaatimusten 1, 8 ja 9 mukainen suutinlaitteisto, tunnet t u siitä, että suuttimesta (1) tuleva suihku on järjestetty suuntautumaan oleellisesti savukaasuvirtauksen 20 virtaussuuntaan (nuoli 5), jolloin kotelossa oleva aukko (10) ulottuu jättöreunaan (JR).

11. Patenttivaatimusten 8-10 mukainen suutinlaitteisto, tunnet tu siitä, että aukon (10) kaksi vastakkaista reunaa (12a, 12b) on sivuseinämien (SS) ja jättövyöhykkeen (JV) 25 liittymäkohdassa ja että mainittu aukko (10) laajenee jättövyöhykkeen (JV) alueella mainittujen reunojen (12a, 12b) päistä kohti jättöreunaa (JR).

12. Patenttivaatimusten 7-11 mukainen suutinlaitteisto, tunnettu siitä, että sulkuelimen poikkileikkaus- 30 muoto vastaa oleellisesti jättövyöhykkeen poikkileikkausmuotoa. 9 78777

13. Patenttivaatimuksen 1 mukainen suutinlaitteisto, joka kä sittää useampia suuttimia (1) samassa pitkänomaisessa putkisto-rungossa (2) määrävälein, tunnettu siitä, että ko telo (3) on kiinnitetty savukaasujen virtauskanavan sivuseinä- 5 mään ainakin yhdestä kohdasta, jossa on sopivimmin suljettava (8') yhdysaukko (8), jonka kautta runko (2) suuttimineen on siirrettävissä ulos kotelosta (3).

14. Patenttivaatimuksen 13 mukainen suutinlaitteisto, tunnettu siitä, että kotelo (3) on tuettu savukaasun vir- 10 tauskanavan vastakkaisiin seinämiin ja jolloin molempien seinämien liitoskohdalla on aukko (8) ja että runko (2) suuttimineen (1) on jaettu kahteen osaan, joiden yhteispituus vastaa kotelon (3) pituutta ja jotka ovat poistettavissa kotelon (3) sisältä kotelon eri aukoista (8). 1° 78777