FI89561C - Foerfarande foer rening av en gasstroem som innehaoller partiklar och en gasreningsanordning eller partikeltillvaratagningsanordning i form av ett virvelroer - Google Patents

Description

89561

Menetelmä partikkeleja sisältävän kaasuvirtauksen puhdistamiseksi ja pyörreputkikaasunpuhdistuslaite tai pyörreputkipartikkelien-talteenottolaite 5 Förfarande för rening av en gasström som innehäller partiklar och en gasreningsanordning eller partikeltillvaratagningsanordning i form av ett virvelrör 10 Tämä keksintö liittyy erotuslaitteeseen, joka soveltuu käytettäväksi käsiteltäessä partikkeleja sisältävää kaasuvirtausta partikkelien erottamiseksi kaasusta tai kaasun puhdistamiseksi partikkeleista.

15 Erotuslaitetyyppiä, johon keksintö liittyy, voidaan tarkemmin kuvata pyörreputki-partikkelientalteenottolaitteena tai pyörreputkikaasun-puhdistuslaitteena, riippuen siitä mitä sen toiminnan näkökohtaa painotetaan. Tässä keksinnössä on erityisemmin mielessä kaasun puhdistus, erityisesti ilman puhdistus. Tästä johtuen termiä pyörreputkikaasun-20 puhdistuslaite käytetään tekstissä yleisesti.

Soveltuvuuden vuoksi suunnan ilmaisemiseksi tässä tekstissä käytetään termejä "ylävirtaan" ja "alavirtaan". Nämä termit tulee tulkita suhteessa niiden virtauksen mukaiseen normaalisuuntaan käytössä olevan • 25 laitteen läpi.

Olennaisemmin keksintö liittyy menetelmään partikkeleja sisältävän kaasuvirtauksen puhdistamiseksi partikkeleista kaasunpuhdistuslaitteessa tai partikkeleiden talteenottamiseksi partikkeleita sisältäväs-30 tä kaasuvirtauksesta partikkeleiden talteenottolaitteessa, joka käsittää ulomman pyöreän putken, jossa on syöttöaukko toisessa päässä, joka on käytössä ylävirran pää, ja vastakkainen pää, joka on käytössä ala-: : virran pää; aksiaalisesta järjestetyn pyörre- tai pyörivävirtagene- raattorin pyörteitä generoivalla alueella putkessa syöttöaukosta ala-35 virtaan; erotusalueen pyörteitä generoivasta alueesta alavirtaan; kehäpoistoalueen putken kehää kohti erotusalueelta alavirtaan; keski-poistoalueen putken keskustaa kohti erotualueelta alavirtaan; sisemmän pyöreän kaasunpoistoputken, joka on järjestetty samankeskeisesti ulom- 2 89561 paan pyöreään putkeen kehä- ja keskipoistoalueiden erottamiseksi, jossa on syöttöaukko sen ylävirran päässä, joka on ennalta määrätyssä aksiaalisessa asemassa vastaten erotusalueen päätä ja poistoelimet keskipoistoaluetta varten sen alavirran päässä, sisemmän pyöreän pois-5 toputken mainitun ylävirran pään toimiessa yhdessä ulomman pyöreän putken kanssa määrittäen kehäpoistoalueen rengasmaisen syöttöaukon; poistoelimet kehäpoistoaluetta varten sen alavirran päässä, menetelmän sisältäessä partikkeleja sisältävän kaasuvirtauksen viemisen aksiaali-sesti ulompaan pyöreään putkeen sen syöttöaukon kautta; pyörivän vir-10 ran johtamisen mainittuun partikkeleja sisältävään kaasuvirtaukseen ohjaamalla sen pyörregeneraattorin kautta; partikkeleiden antamisen keskittyä virtauksen ulompaa kehää kohti pyörivän virran johdosta; partikkeleilla rikastetun virtauksen osan ohjaamisen kohti putken ulompaa kehää kehäpoistoalueelle; partikkeleista tyhjentyneen virtauk-15 sen osan ohjaamisen putken keskelle keskipoistoalueeseen.

Keksinnön kohteena on myös pyörreputkikaasunpuhdistuslaite tai pyörre-putkipartikkelien talteenottolaite, joka soveltuu käytettäväksi partikkeleja sisältävän kaasuvirtauksen käsittelyssä kaasun puhdista-20 miseksi partikkeleista tai partikkeleiden talteenottamiseksi kaasusta laitten käsittäessä ulomman pyöreän putken, jossa on syöttöaukko toisessa päässä, joka on käytössä ylävirran pää ja vastakkainen pää, joka on käytössä alavirran pää; aksiaalisesta järjestetyn pyörre- tai pyö-rivävirtageneraattorin pyörteitä generoivalla alueella putkessa syöt-25 töaukosta alavirtaan; erotusalueen pyörteitä generoivasta alueesta alavirtaan; kehäpoistoalueen putken kehällä erotusalueesta alavirtaan; keskipoistoalueen putken keskustassa erotusalueelta alavirtaan; sisemmän pyöreän kaasunpoistoputken, joka on järjestetty samakeskei-sesti ulompaan pyöreään putkeen kehä- ja keskipoistoalueiden erottami-30 seksi, jossa on syöttöaukko sen ylävirran päässä, joka on ennalta määrätyssä aksiaalisessa asemassa, joka vastaa erotusalueen päätä ja poistoelimet keskipoistoaluetta varten sen alavirran päässä, sisemmän pyöreän poistoputken mainitun ylävirran pään toimiessa yhdessä ulomman pyöreän putken kanssa määrittäen kehäpoistoalueen rengasmaisen syöttö-35 aukon.

Keksinnön mukaiselle menetelmälle on pääasiallisesti tunnusomaista se, 3 89561 että virtauksen annetaan divergoida jatkuvasti syöttöaukosta alavirtaan ennalta määrätyn aksiaalisen etäisyyden läpi, joka on vähintään yhtä suuri kuin pyörteitä generoivan alueen ja erotusalueen kumulatiivinen pituus.

5

Mainitun divergenssin annetaan tapahtua erotusalueella.

Mainitun divergenssin annetaan tapahtua aksiaalisella pituudella, joka on suuruudeltaan samaa luokkaa kuin putken nimellinen halkaisija syöt-10 töaukossa. Näin ollen sen annetaan tapahtua aksiaalisella pituudella, joka on noin 0,5 - 2 kertaan, sopivimmin noin 0,7 - 1,5 kertaa putken nimellinen halkaisija.

Divergenssiasteen annetaan olla sellainen, että se kasvaa virtaus-15 alueella määrällä, joka on noin 5 %:n ja noin 200 %:n välillä, sopivimmin noin 15 % ja noin 60 %:n välillä.

Divergenssin esittämä kulma on noin 2,5° ja noin 20° välillä, sopivimmin noin 5°:sta 10°:seen. Näin ollen sisäkehä voi muodostaa noin 20 2,5°:sta 5°:seen kulman putken akselin kanssa.

Edellä esitetyn sijaan, edullisemmassa menetelmässä, sallitaan sel-• lainen divergenssi, joka tapahtuu olennaisesti koko pyörregeneraat- torin alueella kuten myös erotusalueella. Tällöin divergenssi voi ; : : 25 tapahtua aksiaalisella pituudella noin 1-3 kertaa ulomman putken ni mellinen halkaisija sen syöttöaukossa. Vastaavasti kasvu virtausalu-eella voi olla noin 30 %:n ja noin 800 %:n välillä, sopivimmin noin - 500 %:n ja noin 600 %:n välillä. Vastaavasti divergenssin sisältämä kulma voi olla noin 7°:n ja noin 20°:n välillä, sopivimmin noin 15°:n 30 ja noin 60°:n välillä, parhaiten noin 30°.

Vastaavasti keksintö ulottuu pyörreputkikaasunpuhdistuslaitteeseen tai pyörreputkipartikkelien talteenottolaitteeseen, joka on kuvatun kaltainen ja soveltuu käytettäväksi keksinnön mukaisen menetelmän suorit-35 tamiseksi, jossa vähintään ulomman putken kehän osa kehäpoistoalueelta ja keskipoistoalueelta ylävirtaan on divergentti.

4 89561

Keksinnön mukaiselle pyörreputkikaasunpuhdistuslaitteelle tai pyörre-putkipartikkelientalteenottolaitteelle on pääasiallisesti tunnusomaista se, että laite käsittää sijoituselimet, jotka sijoittavat sisemmän pyöreän poistoputken kohti sen alavirran päätä ulompaan pyöreään put-5 keen siten, että sisempi pyöreä poistoputki ulottuu vapaasti kantavalla tavalla ylävirran suuntaan sijoituselimistä ja siten, että kehä-poistoalueen syöttö on kehämäisesti jatkuva ja ilman kehämäisesti keskeytettyä rakennetta; ja siitä, että ulommalla pyöreällä putkella on jatkuvasti divergoiva osa, joka ulottuu syöttöaukosta alavirtaan 10 ennalta määritetylle aksiaaliselle etäisyydelle, joka on vähintään yhtä suuri kuin pyörteitä generoivan alueen ja erotusalueen kumulatiivinen pituus.

Divergenttialue voi olla erotusalueella.

15

Edellä esitetyn sijaan eräässä edullisessa suoritusmuodossa ulomman putken kehä pyörregeneraattorin alueella ja erotusalueella voi diver-goida. Pyörregeneraattorin kehä on sopivimmin vastaavasti divergentti. Siten, sopivimmin pyörregeneraattorin keskiydin voi olla divergentti, 20 jossa divergenssi on samaa suuruusluokka kuin pyörregeneraattorin divergenssi.

Keksintöä kuvataan nyt esimerkinomaisesti viittaamalla oheisiin kaaviollisiin piirustuksiin. Piirustuksen kuviot 1 ja 2 esittävät aksiaa-25 lisena leikkauksena kahta eri suoritusmuotoa keksinnön mukaisesta kaasunpuhdistuslaitteesta.

Piirustuksen kuvioon 1 viitaten pyörreputkikaasunpuhdistuslaitteen ensimmäinen suoritusmuoto on yleisesti ilmaistu viitenumerolla 10.

. . 30 Laite 10 on tavallisesti symmetrinen pyöreän muotoinen ja kokoonpantu eri komponenteista, jotka ovat muottiinvalettua synteettistä muovimateriaalia. Muissa suoritusmuodoissa laite voi olla muusta materiaalista, kuten kulutuskestävästä metallista, esim. teräksestä, korroosion-kestävästä tai syöpymättömästä metallista esim. teräksestä, tai vas-35 taavasta.

Laite 10 käsittää ulomman pyöreän putken, jota on yleisesti merkitty 5 89561 viitenumerolla 12, pyörregeneraattorin 16, joka on sovitettu tiiviisti putkeen 12, toiseen päähän, ja sisemmän erotusputken 40 sisemmän pyöreän putken muodossa sovitettuna samakeskisesti ulomman putken 12 kanssa kohti sen vastakkaiseen päähän. Päätä, jossa on pyörregeneraat-5 tori, käytetään ylävirran päässä ja vastakkaista päätä käytetään ala-virran päässä.

Mainitussa ylävirran päässä putkella 12 on syöttöaukko 14. Syöttö-aukosta 14 putki 12 ulottuu yhdensuuntaisena määrittäen osalla pituu-10 destaan pyörteitä generoivan alueen 18, jossa pyörregeneraattori 16 sijaitsee. Ylävirran päässä putkella 12 on kiinnityskonstruktio syvennyksen 20 muodossa.

Pyörregeneraattorilla 16 on keskeinen sydän tai ydin 26 ja pari kie-15 rukkamaisia siipiä 28, jotka on järjestetty ytimen 26 ympärille ruuvi-maisella tavalla. Kukin siipi kääntyy 180“:n kulmassa. Kehällään kullakin siivellä on 57“:n kulma akselin kanssa.

Pyörteitä generoivasta alueesta 18 alavirtaan putken 12 seinämä diver-20 goi, kuten osoitettu viitenumerolla 30, ennalta määritetyllä etäisyydellä. Divergenssin sisältämä kulma on yhtä suuri kuin kaksi kertaa kulma 32, joka on divergoivan seinämän ja laitteen 10 akselin välinen.

; '· Kulma 32 on 5“ ja sisällytetty kulma on siten 10“.

r ; : 25 Divergoivalta alueelta 30 alavirtaan putki divergoi terävämmin muo- ·' ‘ dostaen hajoitinseinämän, jota kuvataan yksityiskohtaisemmin myöhem- f. min, jota on yleisesti merkitty viitenumerolla 34.

Hajointinseinämästä 34 alavirtaan putki 12 on yhdensuuntainen kuten 30 ilmaistu viitenumerolla 38. Yksittäinen poistoportti 36, joka ulottuu * ympäri ympyrän kehän osan kulmassa noin 120“, on varustettu putkeen 12 yhdensuuntaiseen osaan 38.

Kaasunpoistoputkella 40 on ylävirran päässään syöttöaukko, jonka mää-35 rittää sen ohjaava reuna 42 ja joka johtaa keskikanavaan 44, joka · yhdistyy hajoittimeen ja ulottuu kaasunpoistoputken 40 poistoaukkoon . 48.

6 89561

Ohjaava reuna 42 on laitteen 10 ennalta määritetyssä aksiaalisessa asemassa. Erotusalue 19 on muodostettu pyörregenraattorin alavirran pään ja ohjaavan reunan 42 väliin. On huomattava, että erotusalue 19 on divergentti kuten kuvattu edellä.

5

Erotusalueesta 19 alavirtaan on muodostettu ulompi kehä- tai huuhtelu-alue 22 rengasmaisesti sisemmän kaasunpoistoputken 40 ja ulomman putken 12 väliin; ja keski- tai pääpoistoalue 24 on muodostettu rajoitetuksi sisemmällä kaasunpoistoputkella 40. Sekä huuhtelualue 22 että 10 pääpoistoalue 24 ovat alavirtaan erotusalueesta 19.

Rengasmainen syöttöaukko huuhtelualueelle 22 on muodostettu ohjaavan reunan 42 ympäri, Vähän matkan päähän alavirtaan mainitusta syöttö-aukosta työntyy huuhtelualueelle 22 rengas 50, joka on kiinteästi 15 liittyvä sisemmän kaasunpoistoputken 40 kanssa. Rengas 50 muodostaa vinon ohjaavan seinämän 52, joka käytössä supistaa virtauksen huuh-telualueella kohti rengasmaista aukkoa 54, joka määrittyy rengasmaisesti renkaan 50 harjan ulkopuolelle.

20 Divergoiva seinämäalue 34 toimii kuten hajoitin suhteessa virtaan rengasmaisesta aukosta 54 alavirtaan.

Alavirran päässään sisempi kaasunpoistoputki 40 muodostaa putkimuhvi-alueen 60, joka voi olla hieman kartiomainen haluttaessa. Putkimuhvi 25 60 rajoittuu ulospäin ulottuvaan ulkonemaan, jossa on olake 62. Putki muhvi 60 sopii tiiviisti putken 12 päätyosaan 64 ja putken 12 pää 66 vastaa olakkeeseen 62. Näin ollen sisempi kaasunpoistoputki 40 on samankeskeisesti ja aksiaalisesti sijoitettu suhteessa ulompaan putkeen 12. Sisempi kaasunpoistoputki 40 ulottuu vapaasti kantavalla 30 tavalla ylävirran suuntaan tehden huuhtelualueen 22 rajoittamattomaksi. Näin ollen virtauskanava huuhtelualueen 22 läpi, joka huuhtelu-alue sisältää rengasmaisen aukon 54, on jatkuva.

Käytössä partikkeleita sisältävä kaasuvirtaus viedään putkeen 12 syöt-35 töaukon 14 kautta. Pyörivä virta aiheutetaan virtaukseen pyörregene-. . raattorilla 16 virtauksen liikkuessa läpi pyörteitä aiheuttavan alueen 18. Kun pyörivä virtaus saapuu erotusalueelle 19, se hajoaa ulospäin 7 39561 kuten divergenssi 32 sallii.

Virtauksen pyörivä luonne aiheuttaa keskipakovoimien vaikutuksen partikkeleihin, jotka ovat painavampia kuin kaasu, virtauksessa ja aihe-5 uitavat partikkeleiden ryhmittymisen ulospäin ja keskittymisen kohti virtauksen ulompaa kehää. Divergenssi 32 sallii partikkeleiden liikkua säteittäisesti enemmän ulospäin kuin mitä olisi mahdollista yhdensuuntaisessa erotusalueessa. Divergenssillä 32 on toissijainen hidastava hajoittava vaikutus virtaukseen, joka näin saa staattista painetta 10 virtaukseen kineettisen tai dynaamisen paineen kustannuksella. Hidastettu virtaus siis parantaa putken 12 kulumiskestävyyttä, mikä on tärkeää erityisesti abrasiivisten partikkeleiden tapauksessa.

Yleisesti ottaen partikkelit keskittyvät tai rikastuvat virtauksen 15 kehäalueella ja virtauksen keskiosa tyhjentyy partikkeleista.

Kun partikkeleilla rikastettu virtauksen kehäalue virtaa huuhtelualueel-le 22, se ensin kiihtyy kun se kutistuu pitkin vinoa seinämää 52 aukkoon 54 ja tämän jälkeen hidastuu pitkin hajoittavaa seinämää 34. Partik-20 keleillä rikastettu virtauksen osa liikkuu syöttökammioon 56, josta se poistuu poistoportin 36 kautta.

Partikkeleista tyhjentynyt virtauksen osa saapuu keski- tai pääpoisto-alueelle ohjaavan reunan 42 kautta hajoten hajoittimessa ja poistuu 25 poistoaukon 48 kautta.

On huomattavaa, että partikkeleista tyhjentyvän virtauksen massa- tai tilavuusvirtaussuhdetta partikkeleilla rikastettuun virtaukseen, johon viitataan "leikkauksella", ohjataan säätämällä painesuhdetta syöttöaukon 30 paineen syöttöaukossa 14 ja paineen poistoportin 36 alavirrassa välillä, toisaalta, ja syöttöaukon 14 ja poistoaukon 48 alavirtaan välillä, toisaalta.

On huomattavaa, että divergenssin 32 vaikutus erotusalueella 19 kuten 35 edellä kuvattu suurentaa partikkeleiden pitoisuutta huuhtelualueella 22.

8 89561

Hajoitusalueella 34 voitetaan staattista painetta dynaamisen tai kineettisen paineen kustannuksella, vastaavasti kuten erotusalueen 19 toissijaisessa vaikutuksessa. Tällainen staattisen paineen voittaminen kineettisen tai dynaamisen paineen kustannuksella vähentää pai-5 neen pudotusta syöttöaukon 14 ja syöttökammion 56 välillä ja näin ollen lisää laitteen 10 tehokkuutta energiankulutuksen kannalta.

Vastaavasti hajoitin keskikanavassa 44 voittaa staattista painetta kineettisen tai dynaamisen paineen kustannuksella, mikä vähentää pai-10 neenpudostusta syöttöaukon 14 ja poiston 48 välillä ja lisää laitteen 10 tehokkuutta energiankulutuksen kannalta.

Kuvion 1 yleisen konstruktion koe-esimerkissä, jossa divergenssin sisältämä kulma oli 9°, ulompi putki sisähalkaisijaltaan 18 mm, koko-15 naispituus 60 mm, pyörteitä aiheuttavan alueen pituus 20 mm, pyör- rekulma 180° ja keskiaukon sisähalkaisija 10 mm ja toimintakokonais-paineenpudotuksella 4 tuumaa standardivesimittarissa (noin 1 kPa) ja ilmamassavirtaus 4,6 g sekunnissa, saavutettiin pölynpoiston koko-naismassatehokkuus noin 97 % AC-karkeatomulla ja toiminta 100 %:n 20 leikkauksella, ts. ei huuhteluvirtausta.

Samassa esimerkissä ja toimittaessa 90 %:n leikkauksella kokonais-paineen pudotus oli 4 tuumaa standardivesimittarissa (noin 1 kPa), ilmamassavirtaus oli 4,6 g sekunnissa päävirtauksessa ja erotustehok-25 kuus oli yli 98 %.

Molemmat kokeet tehtiin AC-karkeatomulla.

Viitaten kuvion 2 esittämään pyörreputkikaasunpuhdistuslaitteen toi-30 seen keksinnön mukaiseen suoritusmuotoon, jota on yleisesti merkitty viitenumerolla 110. Se on pääasiallisesti vastaava kuvion 1 laitteen 10 kanssa ja sitä ei ole uudestaan selostettu. Vastaavat viitenumerot vastaavat samankaltaisia osia.

35 Laite 110 eroaa laitteesta 10 yhdessä tärkeässä suhteessa. Ulompi pyöreä putki 112 divergoi syöttöaukostaan 114 asemaan välittömästi rengasmaiseen aukkoon 154 ja poistoporttiin 136. Divergenssin sisäl- , 89561 tämä kulma, tässä suoritusmuodossa, on vakio ja on noin 30°. Pyörre* generaattorin 116 ulompi kehä divergoi vastaavasti.

Pyörregeneraattorin 116 sydän tai ydin 126 myös divergoi pääasial-5 lisesti suunnilleen samassa kulmassa kuin ulompi putki 112.

Kuvion 2 mukaisessa yleisen konstruktion koe-esimerkissä, jossa diver-genssin sisältämä kulma oli 14®, ulomman putken sisähalkaisija 18 mm, kokonaispituus 60 mm, pyörteitä generoivan alueen pituus 20 mm, pyör-10 rekulma 180°, divergenssin kokonaispituus 40 mm ja keskiaukon sisähalkaisija 12,5 mm ts. 56 % suurempi virtausalue kuin 10 mm:n halkaisijalla, ja toimien kokonaispaineen pudotuksella 3,4 tuumaa stan-dardivesimittarissa (noin 0,85 kPa) ja ilmamassanvirtaus 5 g sekunnissa, saavutettiin pölynpoiston kokonaismassatehokkuus noin 97 % AC-15 karkeatomulla ja toiminta 100 %:n leikkauksella ts. ei huuhteluvir-tausta.

Samassa esimerkissä 90 %:n leikkauksen toiminnalla kokonaispaineen pudotus oli 3,4 tuumaa standardivesimittarissa (noin 0,85 kPa), ilma-20 massavirtaus oli 4,7 g sekunnissa päävirtauksessa ja erotustehokkuus yli 98 %.

Molemmat kokeet tehtiin AC-karkeatomulla.

25 Toisessa koe-esimerkissä kuvion 2 yleisellä konstruktiolla, jossa syöttöaukon halkaisija oli 50 mm, divergenssin sisältämä kulma 30®, kokonaispituus 160 mm ja keskiaukon sisähalkaisija 40 mm ja toiminta kokonaispaineen pudotuksella 2,8 tuumaa standardivesimittarissa (noin 0,7 kPa) ja ilmamassavirtaus 30 g sekunnissa, saavutettiin pölynpois-30 ton kokonaismassatehokkuus noin 91 % AC-karkeatomulla ja toiminta 100 %:n leikkauksella ts. ei huuhteluvirtaa.

Samassa esimerkissä ja toimittaessa 100 %:n leikkauksella ja alumiini -oksidipartikkelien mediaanikoolla 86 mikrometriä kokonaispaineenpu-35 dotus oli 2,8 tuumaa standardivesimittarissa (noin 0,7 kPa), ilmamassavirtaus oli 30 g sekunnissa päävirtauksessa ja erotustehokkuus oli 99,7 %.

ίο 8 9 561

Keksijät ovat tehneet keksinnöllisiä parannuksia erotuslaitteisiin, jotka ovat tähän keksintöön liittyvän kaltaisia useisiin kohtiin. Käsillä oleva keksintö korostaa yhtä tällaista kohtaa nimittäin divergenttiä virtaa. On huomattava, että esillä olevan keksinnön piirre 5 yhdessä samojen keksijöiden liittyvien hakemusten kanssa tuovat esiin useita etuja. Seuraavassa näitä etuja, joihin esillä oleva keksintö liittyy olennaisesti tähdennetään. On huomattava että esillä olevan keksinnön piirre erillään ei välttämättä ole ainoa tekijä mainittuihin etuihin.

10

Kuvion 2 suoritusmuodon edut ovat pääasiallisesti samanlaisia kuin kuvion 1 suoritusmuodon, mutta suuremmassa määrin johtuen vahvistetusta divergenssistä yleisesti divergenssin ja yleisesti suuremman divergenssikulman ansiosta.

15

Keksijät ovat huomanneet, että aloittamalla divergenssi (alussa) pyörteitä luovalla alueella voidaan sallia divergenssin suurempi kulma kuin kuvion 1 suoritusmuodossa. Keksijät ovat huomanneet, että pyörteen tai pyörittävän komponentin nopeuden suhde aksiaaliseen nopeus-20 komponenttiin (myös kutsuttu "pyörreluvuksi") on suoraan suhteessa divergentin alueen säteeseen. Näin ollen vaikka virtausnopeuden molempien komponenttien absoluuttiset arvot vähenevät johtuen divergenssistä, kasvaa pyörreluku.

25 Kun kaasunpuhdistuslaitteen divergoivaa tyyppiä verrataan yhdensuuntaisen tyypin laitteeseen, joka on halkaisijaltaan yhtä suuri tai suurempi divergoivaan laitteeseen nähden on merkityksellistä, että pyörre (divergoivassa laitteessa) on alunperin paljon intensiivisempi, tuloksenaan nopeampi partikkeleiden keskittyminen kohti ulompaa kehää 30 ja siten lisäten erotusta.

Lisääntynyt konsentraatio kohti ulompaa kehää sallii mahdollisuuden käyttää suurempihalkaisijaista syöttöaukkoa ilman erotustehokkuuden uhraamista. Suurempihalkaisijaisella syöttöaukolla on merkityksellinen 35 hyödyllinen vaikutus paineen pudotukseen ja siten energiankulutukseen.

Keksijät ovat näin ollen huomanneet, että olosuhteissa, jotka vaativat 11 89561 korkeaa erotustehokkuutta alhaisella paineenpudotuksella, divergentti* tyyppinen erotuslaite saavuttaa edullisemman muotoilun kuin yhdensuuntaisen tyyppinen laite.

5 Kun divergenttiä laitetta verrataan yhdensuuntaiseen laitteeseen, jolla on pienempi halkaisija, erotustehokkuus pysyy hyvänä huolimatta nopeuden alemmasta absoluuttisesta pyörrekomponentista johtuen pidem-mästä oloajasta alemman aksiaalisen nopeuskomponentin ansiosta.

10 Divergentin laitteen pääetu on se, että se on merkityksellisen hyödyllinen suhteessa eroosioon tai kulumiseen. On huomattu, että eroosio on eksponentiaalisesti suhteessa nopeuteen, eksponentin ollessa suurempi kuin 3.

15 Keksijät ovat sitä mieltä, että divergenttiä erotuslaitetta, erityisesti kuvion 2 tyyppistä, voidaan edullisesti käyttää primaarisena erottimena tai erotuslaitteiden sarjan ensimmäisessä vaiheessa. He ovat huomanneet, että divergenttierotuslaite on vähemmän taipuvainen tukkeumiin kuin yhdensuuntainen laite vastaavassa toiminnassa 20 - yksinkertaisesti todettuna, jos kohde, jolla tukkimisen mahdollisuus esimerkiksi palalla kangasta tai paperia, on olemassa virtauksessa ja se voi saapua syöttöaukkoon se voi yleisesti kulkea laitteen läpi, erityisemmin läpi kehäpoistoalueen.

25 Keksijät ovat huomanneet, että erotuslaite, joka on keksinnön mukainen voi yleisesti toimia tyydyttävästi 100 %:n leikkauksella ts. olennaisesti ei lainkaan kaasuvirtaa ulomalla poistoalueella. 100 %:n leikkaus on käytännössä saavutettu yhdistämällä poistoelimet kehäpoisto-alueeseen suljetulla kammiolla. Kammiossa on elimet tyhjentämisen 30 sallimiseksi ajoittain partikkeleiden poistamiseksi. Vaikka tämä ta- vallisesti marginaalisesti vähentää erotustehokkuutta, sillä on laajat edut, kun huuhteluvirtauksen käsittely on suuresti yksinkertaisesttu. Vain huuhdellut partikkelit täytyy prosessoida - prosessissa ei ole huuhtelukaasuvirta, kuten esimerkiksi suodatuksessa. Tällä on merki-35 tyksellinen kustannusvaikutus.

Claims (9)

12 89561

1. Menetelmä partikkeleja sisältävän kaasuvirtauksen puhdistamiseksi partikkeleista kaasunpuhdistuslaitteessa tai partikkeleiden talteen-5 ottamiseksi partikkeleita sisältävästä kaasuvirtauksesta partikkeleiden talteenottolaitteessa (110), joka käsittää ulomman pyöreän putken (112), jossa on syöttöaukko (114) toisessa päässä, joka on käytössä ylävirran pää, ja vastakkainen pää (166), 10 joka on käytössä alavirran pää; aksiaalisesti järjestetyn pyörre- tai pyörivävirtageneraattorin (116) pyörteitä generoivalla alueella (118) putkessa (112) syöttöaukosta (114) alavirtaan; 15 erotusalueen (119) pyörteitä generoivasta alueesta (118) alavirtaan; kehäpoistoalueen (122) putken (112) kehää kohti erotusalueelta (119) alavirtaan; 20 keskipoistoalueen (124) putken (112) keskustaa kohti erotualueelta (119) alavirtaan; sisemmän pyöreän kaasunpoistoputken (140), joka on järjestetty saman-25 keskeisesti ulompaan pyöreään putkeen (112) kehä (122)- ja keski (124)- poistoalueiden erottamiseksi, jossa on syöttöaukko (142) sen ylävirran päässä, joka on ennalta määrätyssä aksiaalisessa asemassa vastaten erotusalueen (119) päätä ja poistoelimet (148) keskipois-toaluetta varten sen alavirran päässä, sisemmän pyöreän poistoputken 30 (140) mainitun ylävirran pään toimiessa yhdessä ulomman pyöreän putken (112) kanssa määrittäen kehäpoistoalueen (122) rengasmaisen syöttö-aukon ; poistoelimet (136) kehäpoistoaluetta (122) varten sen alavirran pääs-35 sä, menetelmän sisältäessä n 89561 partikkeleja sisältävän kaasuvlrtauksen viemisen aksiaalisesti ulompaan pyöreään putkeen (112) sen syöttöaukon (114) kautta; pyörivän virran johtamisen mainittuun partikkeleja sisältävään kaasu-5 virtaukseen ohjaamalla sen pyörregeneraattorin (116) kautta; partikkeleiden antamisen keskittyä virtauksen ulompaa kehää kohti pyörivän virran johdosta; 10 partikkeleilla rikastetun virtauksen osan ohjaamisen kohti putken (112) ulompaa kehää kehäpoistoalueelle (122); partikkeleista tyhjentyneen virtauksen osan ohjaamisen putken (112) keskelle keskipoistoalueeseen (124), 15 tunne ttu siitä, että virtauksen annetaan divergoida jatkuvasti syöttöaukosta (114) alavirtaan ennalta määrätyn aksiaalisen etäisyyden läpi, joka on vähintään yhtä suuri kuin pyörteitä generoivan alueen (118) ja erotusalueen (119) kumulatiivinen pituus. 20

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että annetaan mainitun virtauksen divergoida aksiaalisella pituudella, joka on 1 kerrasta 3 kertaan ulomman putken (112) nimellinen halkaisija sen syöttöaukossa (114). Λ1 25

3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, . : että annetaan mainitun virtauksen divergoida virtausalalla, joka on ; · suurempi kuin ulomman pyöreän putken (112) syöttöaukon (114) virtaus- • : ala, 30 %:n ja 800 %:n välillä. 30

4. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että annetaan mainitun virtauksen divergoida divergenssin sisältämällä kulmalla (132) 7°:een ja 120°:een välillä.

5. Pyörreputkikaasunpuhdistuslaite tai pyörreputkipartikkelien tal- . teenottolaite (110), joka soveltuu käytettäväksi partikkeleja sisältä vän kaasuvirtauksen käsittelyssä kaasun puhdistamiseksi partikkeleista 14 89561 tai partikkeleiden talteenottamiseksi kaasusta laitten (110) käsittäessä ulomman pyöreän putken (112), jossa on syöttöaukko (114) toisessa 5 päässä, joka on käytössä ylävirran pää ja vastakkainen pää (166), joka on käytössä alavirran pää; aksiaalisesti järjestetyn pyörre- tai pyörivävirtageneraattorin (116) pyörteitä generoivalla alueella (118) putkessa (112) syöttöaukosta 10 (114) alavirtaan; erotusalueen (119) pyörteitä generoivasta alueesta (118) alavirtaan; kehäpoistoalueen (122) putken (112) kehällä erotusalueesta (119) ala-15 virtaan; keskipoistoalueen (124) putken (112) keskustassa erotusalueelta (119) alavirtaan; 20 sisemmän pyöreän kaasunpoistoputken (140), joka on järjestetty sama-keskeisesti ulompaan pyöreään putkeen (112) kehä (122) ja keski (124) poistoalueiden erottamiseksi, jossa on syöttöaukko (142) sen ylävirran päässä, joka on ennalta määrätyssä aksiaalisessa asemassa, joka vastaa erotusalueen (119) päätä ja poistoelimet (148) keskipoistoaluetta 25 (124) varten sen alavirran päässä, sisemmän pyöreän poistoputken (140) mainitun ylävirran pään toimiessa yhdessä ulomman pyöreän putken (112) kanssa määrittäen kehäpoistoalueen (122) rengasmaisen syöttöaukon; tunne ttu siitä, että 30 laite (110) käsittää sijoituselimet (160,164;162,166), jotka sijoittavat sisemmän pyöreän poistoputken (140) kohti sen alavirran päätä ulompaan pyöreään putkeen (112) siten, että sisempi pyöreä poistoputki (114) ulottuu vapaasti kantavalla tavalla ylävirran suuntaan sijoi-35 tuselimistä (160,164;162,166) ja siten, että kehäpoistoalueen syöttö on kehämäisesti jatkuva ja ilman kehämäisesti keskeytettyä rakennetta; ja siitä, että ulommalla pyöreällä putkella (112) on jatkuvasti 15 89561 divergoiva osa, joka ulottuu syöttöaukosta (114) alavirtaan ennalta määritetylle aksiaaliselle etäisyydelle, joka on vähintään yhtä suuri kuin pyörteitä generoivan alueen (118) ja erotusalueen (119) kumulatiivinen pituus. 5

6. Patenttivaatimuksen 5 mukainen laite, tunnettu siitä, että divergentin alueen (130) pituus on välillä 1-3 kertaa ulomman putken (112) nimellinen halkaisija sen syöttöaukossa (114).

7. Patenttivaatimuksen 5 mukainen laite, tunnettu siitä, että virta-alue erotusalueen (119) alavirran päässä on 30 % - 800 % suurempi kuin ulomman putken (112) syöttöaukossa (114).

8. Patenttivaatimuksen 5 mukainen laite, tunnettu siitä, että 15 divergenssin sisältämä kulma (132) on 7°:een ja 120e:een välillä.

9. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laite, tunnettu siitä, että pyörregeneraattorin (116) kehä on vastaavasti divergentti. 20 16 89561