FI82199C - Saenkkylare foer kylning och tvaettning av stroemmande, damm innehaollande heta gaser. - Google Patents

Description

1 82199

Uppojäähdytin virtaavien, pölyä sisältävien, kuumien kaasujen jäähdyttämiseksi ja pesemiseksi. - Sänkkylare för kylning och tvättning av strömmande, damm innehallande heta gaser.

Tämän keksinnön kohteena on uppojäähdytin, mahdollisesti korotetun paineen alaisena virtaavien, pölyä sisältävien, kuumien kaasujen jäähdyttämiseksi ja pesemiseksi, jossa on nesteen kostuttaman koaksiaalisen Venturin putken käsittävä, pystysuorasti säiliöön pesunesteen kanssa johdettu laskuputki ja koaksiaali-nen kaasun syöttöputki Venturin putken tulo-osassa sekä kaasun syöttöputkea tulo-osan alueessa samankeskisestä ympäröivä suojaputki .

Eräs mainittua laatua oleva uppojäähdytin on tunnettu esimerkiksi julkaisusta DE-AS 1 157 585. Tämän julkaisun kohteena on juoksutusura pesunesteen lisäämiseksi Venturin putkeen. Tunnetun Venturin putken tulo-osa vastaa ylhäälle avointa suppiloa. Tämän tulo-osan seinämät kostutetaan ohuella, pesunesteen aukottomasti muodostamalla kalvolla. Pesunesteen syöttöä varten tunnetun tulo-osan reunaa ympäröi jouksutusura, johon pesuneste, tässä tapauksessa vesi, virtaa paineettomasti. Se tulee ohuena kerroksena reunan yli tulo-osaan. Tunnettu Venturin putki on sovitettu pystysuorasti ja sen läpi virtaa kaasua ylhäältä alaspäin. Venturin putken suuaukko (diffuusori) päättyy erotuskammioon, joka on täytetty pesunesteellä. Venturin putken kautta pesunesteeseen virtaava kaasu jakautuu nesteeseen ja tulee siitä ulos, imettäväksi pois erotuskammion yläosassa kaasun poistoputken välityksellä. Kulkiessaan pesunesteen läpi kaasusta poistuu pöly ja samanaikaisesti se jäähtyy. Pöly laskeutuu erotuskammion pohjalle ja poistetaan sieltä.

Tuloaukko tunnetun laitteen kaasua varten on muodostettu putki-nysäksi, joka päättyy Venturin putken tulo-osan yläreunan aksiaaliselle korkeudelle. Samanaikaisesti tätä putkinysää ympäröi 2 82199 samankeskisestä suojaputki, joka läpimitaltaan vastaa Venturin putken tulo-osan yläreunan läpimittaa ja reunallaan on etäännytetty tästä reunasta ainoastaan välin leveyden verran, niin että kostutusneste voi kulkea tämän välin läpi ja peittää Ven-turipesurin tulo-osan. Venturin putken tulo-osan kartiomainen tai suppilomainen rakenne samanaikaisesti pitää huolta siitä, että painovoiman nopeuttama alaspäin suunnattu pesuneste voi peittää tulo-osan aukottomasti, koska sen kartiomaisen rakenteen johdosta kulloinkin kostutettavat pintaosat tulevat sitä pienemmiksi mitä syvemmälle tulo-osaan kostutusneste tunkeutuu.

Kuitenkaan tunnettu Venturipesuri ei sovellu pölyä sisältävien, kohotetussa lämpötilassa olevien kaasujen pesemiseen ja jäähdyttämiseen. Tällaisilla kuumilla kaasuilla on taipumus, kuten käyttökokemus osoittaa, muodostaa kiinnitarttumia Venturin putken tai uppoputken seinämille, joissa ne tulevat kosketukseen pesu- tai kostutusnesteen kanssa. Kiinnitarttumat kasvavat hyvin nopeasti, niin että tunnettu laite lyhyen ajan jälkeen täytyy pysäyttää ja puhdistaa.

Tämän keksinnön tehtävänä on muodostaa alussa esitettyä laatua oleva uppojäähdytin siten, että se soveltuu pölyä sisältävien kuumien kaasujen myöskin jäähdyttämiseksi ja pesemiseksi. Koska pölyä sisältävän kaasun ja nesteen täytyy tulla pakkotoimisesti kosketukseen toistensa kanssa laitteen sisällä, on pidettävä huolta siitä, että tämä kosketus ei tapahdu laskuputken seinämän välittömässä läheisyydessä, niin että kiinnitarttumien muodostumisen vaara pienenee jo alussa.

Tämän tehtävän ratkaisemiseksi keksintö ehdottaa, että suoja-putken läpimitta Venturin putken puoleisessa päässään on kaasun syöttöputken suuaukon läpimitan Venturin putken puoleisessa päässään ja Venturin putken tuloaukon läpimitan välillä ja että suojaputken alempi rajoitusreuna on kaasun syöttöputken alareu- 3 82199 nan alapuolella ja Venturin putken yläreunan alapuolella.

Näin ollen keksintö aikaansaa suojaputken, kaasun syöttöputken ja Venturin putken sellaisen suhteellisen sovituksen, että kaasu ja neste kohtaavat kohdissa, jotka on etäännytetty kyllin kauas seinämästä, erityisesti Venturin putken seinämästä, kiin-nitarttumien syntymisen estämiseksi. Yksityiskohdittain sovitus tällöin voi olla tehty siten, että Venturin putken hoikassa tulo-osassa kaasun syöttöputken reuna suojaputken reunan kanssa sekä suojaputken reuna tulo-osan reunan kanssa piirtävät kulloinkin ajatellun kartion vaipan siten, että tällöin syntyvillä kartiokulmilla on likipitäen sama suuruus, joka on suunnilleen kaksi kertaa niin suuri kuin tulo-osan kartiokulma.

Syöttöputkesta ulostullessaan paineen alaisena tuotu kaasu laajenee ja jättää putken kulmassa noin 45°. Suojaputkella estetään, että kaasu ja varsinkaan pölyt eivät tule laskuputken tilaan, joka on järjestetty pesunesteen syöttöä varten. Kuitenkaan kaasu ei virtaa tasaisesti. Päinvastoin kaasun paine voi vaihdella lyhytaikaisesti, niin että kaasu muodostaa paine-huippuja. Kuitenkin tällaiset painehuiput johtavat siihen, että pesuneste ei virtaa tasaisesti Venturin putken tulo-osan reunan yli, vaan muodostuu roiskeita. Kun nyt kuuman kaasun pölyosaset ja pesunesteen roiskeet kohtaavat toisensa Venturin putken seinämällä, niin ne muodostavat siihen kiinnitarttumia, jotka kasvavat hyvin nopeasti.

Kiinnitarttumien syntyminen voidaan estää tehokkaasti siten, että suojaputken reuna vedetään aivan tietty aksiaalinen matka Venturin putken tulo-osan sisään. Tämä aksiaalinen matka voidaan määrittää ajatellun kartion avulla, joka piirretään kaasun syöttöputken reunan ja suojaputken reunan välityksellä ja jonka kärkikulma on noin 100-110°.

4 82199

Eräs tällainen ylösalainen kartio voidaan asettaa suojaputken reunan ja Venturin putken tulo-osan yläreunan päälle. Tämä kartio on yhtäsuuri kuin edellä mainittu kartio. Sen kärkikulma on sopivimmin 102®.

Koska tässä kartiogeometriassa luonnollisesti on merkitystä myöskin Venturiputken tulo-osan kartiokulmalla, sovitus voi olla tehty siten, että viereisten osien reunat määrittävät kulmat, nimittäin kaasun syöttöputken, sen suojaputken ja Venturin putken tulo-osan kulmat ovat noin kaksi kertaa niin suuret kuin hoikan Venturin putken kartiokulma, joka esimerkiksi eräässä rakennetussa uppojäähdyttimessä on 52p. Näin suoritetulla toimenpiteellä pöly, kaasu ja vesi voivat tulla kosketukseen toistensa kanssa ainoastaan enää sellaisissa kohdissa, jotka eivät anna niille mitään mahdollisuutta kiinnitarttumien muodostumiseksi. Siten kosketusalue siirretään suojaputken reunan läheisyydessä olevaan alueeseen. Venturin putken kostutus-nesteen roiskeet, joita kehittyy kaasun painevaihteluiden johdosta Venturin putken tulo-osan ylijuoksureunan kohdalla ja jotka putoavat Venturin putkeen, kohtaavat kaasun ja siten mukana johdetun pölyn rengasalueessa, joka on sijoitettu suoja-putken alareunan alapuolelle ja on etäännytetty riittävän kauas Venturin putken tulo-osan seinämästä. Sitten kun pöly ja vesi eivät ole samanaikaisessa kosketuksessa seinämän kanssa, ne eivät muodosta enää mitään kiinnitarttumia.

Lopuksi on järjestetty siten, että Venturin putken tulo-osan ylijuoksureuna on pyöristetty, mahdollisimman tasaisen, lami-naarisen virtauksen saavuttamiseksi Venturin putken tulo-osassa. Reunan riittävä pyöristys vaikuttaa samanaikaisesti roiskeiden muodostusta vastaan, jotka ylivirtauksessa reunan yli eroavat nesteestä kaasun painevaihteluiden johdosta.

5 82199

Seuraavassa keksintöä selitetään lähemmin, viitaten piirustuksessa pituusleikkauksena yksinkertaistetusti esitettyyn sovellutusesimerkkiin, joka esittää uppojäähdyttimen laskuputken yläosaa.

Pystysuorasti kulkevan laskuputken 1 sisäpuolelle on sovitettu koaksiaalisesti Venturin putken tulo-osa 3. Keskeinen poraus 4 laipassa 5 muodostaa Venturin putken ahtaimman kohdan. Siihen liittyy diffuusori 6, joka on sovitettu laskuputken alaosaan 7.

Laskuputkeen 1 laskee ylhäältä syöttöputki 8 kaasua 2 varten. Syöttöputken 8 alareuna 9 päättyy samalle aksiaaliselle korkeudelle kuin Venturin putken tulo-osan 3 yläreuna 10. Tuloputkea 8 ympäröi koaksiaalinen suojaputki 11, jonka alareuna 12 ulottuu aksiaalisessa suunnassa Venturin putken tulo-osaan 3 yläreunan 12 alapuolella.

Laskuputkea 1 ympäröi ulkopuolella rengasjohto 13, jotka laip-paliitoksen 14 välityksellä huolletaan pesu- tai kostutus-nesteellä. Rengasjohdossa 13 on suuttimet 15 nestettä varten, jaettuna useisiin kohtiin laskuputken 1 kehälle. Näihin suutti-miin 15 on liitetty kulloinkin kimmahduslevyt 16, jotka puolestaan on yhdistetty kiinteästi, esimerkiksi hitsaamalla Venturin putken tulo-osan 3 ulkoseinämän kanssa ja sen vuoksi pitävät huolen siitä, että ulkopuoliseen suppilotilaan 17 tulevan nesteen virtaus rauhoittuu ja suorittaa yksinomaisesti liikettä kehän suunnassa, siis Venturin putken tulo-osan 3 suppilon ympäri. Ulkopuolisesta suppilotilasta 17 neste tulee Venturin putken tulo-osan 3 reunan 10 yli ja virtaa suljettuna, laminaa-risena kalvona Venturin putken ahtaimpaan kohtaan 4 tangentiaa-lisella nopeuskomponentilla (ei esitetty). Suljetun, laminaari-sen kalvon muodostus saavutetaan antamalla nesteen tulla ulos nopeudella sopivimmin 0,4 m/s seinämän 1 ja suppilon reunan 10 väliin muodostetusta rengasvälistä 20.

« 82199

Putken 8 kautta virtaava kuuma, pölyä sisältävä kaasu 2 laajenee reunan 9 ohi kuljettuaan kartiomaisesti joka sivulle. Kuitenkin tätä laajenemista rajoittaa suojaputken 11 alareuna 12 ja varsinkin sen sisäreuna 18. Kaasu 2 ei virtaa tasaisesti. Päinvastoin se on iskevien aaltojen alainen. Viimeksi mainituista on seurauksena paineen vaihteluita, jotka vaikuttavat myöskin laskuputken 1 ylemmässä rengastilassa 19 ja johtavat siihen, että reunan 10 yli virtaava neste muodostaa roiskeita, jotka putoavat pisaroina ulkopuolista reunaa 20 vasten ja Ven-turin putken yläreunan 10 ja suojaputken 11 alareunan 12 väliseen rengasväliin 21. Tällöin ne kohtaavat rengasalueessa 22 olevan kaasun 2, joka rengasalue toisaalta on etäännytetty tulo-osan 3 seinämästä ja toisaalta kyllin kauas suojaputken 11 alareunasta 12, kaasun sisältämien pölyosasten sekoittuessa kostutusnesteen pisaroiden kanssa, samanaikaisen kosketuksen välttämiseksi reunan 12 ja tulo-osan 3 sisäseinämän kanssa.

Näin estetään kiinnitarttumien muodostuminen reunaan 12 tai tulo-osan 3 sisäseinämään.

Laskuputken 1 pituusakselia 23 pitkin on sovitettu syöttöputken 8 ja suojaputken 12 sekä Venturin putken tulo-osan 3 reunat 9, 12 ja 10 toisistaan tietyin aksiaalisin välimatkoin. Näin syöttöputken 8 reuna 9 muodostaa suojaputken 11 reunan 12 sisäsyr-jän 18 kanssa ensimmäisen ajatellun kartion 24, jonka kärki on ylöspäin. Kartiokulma 25 on välillä 100° ja 110°, sopivimmin 108°. Samalla tavalla suojaputken 11 ulkoreuna 20 muodostaa reunan 10 kanssa toisen kartion 26, jonka kärki on alaspäin ja jonka kartiokulma 27 on likimain yhtäsuuri kuin kartiokulma 25 ja on sopivimmin 102°. Tulo-osan 3 suunnitellun hoikkuuden tapauksessa tulo-osan 3 puolikas kartiokulma 28 on 25-30°, sopivimmin 26°.

Laskuputken alaosa 7 jatkuu edelleen alaspäin ja päättyy pesusäiliössä olevan veden pinnan alapuolelle, johon pesusäili- 7 82199 öön johdetaan kaasua 2. Tästä pesusäiliöstä kaasu sen jälkeen johdetaan pois samankaltaisella tavalla kuin tekniikan tasosta tunnetussa laitteessa. Keksinnön mukaisella tuloputken 8, suojaputken 11 ja tulo-osan 3 reunojen keksinnön mukaisen sovituksen kanssa saavutetaan, että pölyä sisältävä kaasu ja nesteosa-set eivät enää kosketa toisiaan laskuputken 1 sisäosien asennusten toisen seinämän läheisyydessä, jolloin tällaisten kosketuskohtien läheisyydessä ei enää muodostu mitään kiinnitarttu-mia, jotka saattavat uppojäähdyttimen pysähtymään.

Claims (5)

8 82199

1. Uppojäähdytin, mahdollisesti korotetun paineen alaisena vir-taavien, pölyä sisältävien, kuumien kaasujen jäähdyttämiseksi ja pesemiseksi, jossa on nesteen kostuttaman koaksiaalisen Ven-turin putken käsittävä, pystysuorasti säiliöön pesunesteen kanssa johdettu laskuputki ja koaksiaalinen kaasun syöttöputki Venturin putken tulo-osassa sekä kaasun syöttöputkea tulo-osan alueessa samankeskisesti ympäröivä suojaputki, tunnettu siitä, että suojaputken (11) läpimitta Venturin putken puoleisessa päässään on kaasun syöttöputken (8) Venturin putken puoleisessa päässä olevan suuaukon läpimitan ja Venturin putken tuloau-kon läpimitan välillä ja että suojaputken (11) alempi rajoitus-reuna (12) on kaasun syöttöputken alareunan (9) alapuolella ja Venturin putken yläreunan (10) alapuolella.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen uppojäähdytin, tunnet-t u siitä, että kaasun syöttöputken (8) reuna (9) suojaputken (11) reunan (18) kanssa sekä suojaputken (11) reuna (20) tulo-osan (3) reunan (10) kanssa piirtävät kulloinkin ajatellun kartion (24 ja 26) vaipan ja että kartiokulmat (25 ja 27) ovat likimain yhtäsuuret ja kulloinkin suunnilleen kaksi kertaa niin suuret kuin tulo-osan (3) kartiokulma (28).

3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen uppojäähdytin, tunnet-t u siitä, että kaasun syöttöputken (8) ja suojaputken (11) reunojen (9 ja 18) kartiokulma (25) on mitättömän vähän suurempi kuin suojaputken (11) ja tulo-osan (3) reunojen (10 ja 20) kartiokulma (27).

4. Patenttivaatimuksen 2 tai 3 mukainen uppojäähdytin, tunnettu siitä, että kartiokulmat (25, 27) ovat välillä 1006 ja 110e, sopivimmin välillä 108* ja 102°.

5. Patenttivaatimuksen 1 mukainen uppojäähdytin, tunnet-t u siitä, että ainakin tulo-osan (3) reuna (10) on pyöristetty. Il ' :ί 82199