FI89562C - Vaotflaekt/ vaotskrubber - Google Patents

Description

89562 Märkäpuhallin/märkäpesuri V ätfläkt/vätskrubber 5 Keksinnön kohteena on märkäpuhallin/märkäpesuri kaasun kostuttamiseksi ja ylimää-ränesteen kuivaamiseksi, joka märkäpesuri käsittää puhallintilan, joka on varustettu keskeisellä juoksupyörällä ja keskeisellä sisääntulokanavalla, jossa on yksi tai useampia nesteensyöttöjä, jossa juoksupyörään johdettu ja siitä ulostullut kaasu ohjataan pois puhallintilasta takaisin tulosuuntaa vastaan päinvastaiseen suuntaan.

10

Kaasun puhdistuksen toteuttamiseksi tunnetaan monia eri mahdollisuuksia. Tavallisin tapa on käyttää yksinkertaista syklonierotinta eli pyörre-erotinta. Tällä menetelmällä saavutetaan vain karkeampien pölyhiukkasten poistuminen. Aivan hienot hiukkaset (< 10 μΐή) menevät syklonista läpi erotettavan pölyn ominaispainon vastatessa 15 silikaattimineraalien ominaispainoa (n. 2 g/cm3). Tältä pohjalta sykloneitten käyttö ei tule enää juuri kysymykseen normaaleissa käyttöolosuhteissa. Sen sijaan etuerottimina niitä käytetään yleisesti, jolloin loppuerotus toteutetaan muilla erottimilla joko kui-vasuodatinta tai märkäpesuria hyväksi käyttäen.

20 Kuivasuodattimessa tapahtuu pölynerotus suodatinkangasta hyväksi käyttäen. Siinä kaasun pölyhiukkaset siilautuvat kankaaseen ja läpimennyt kaasu on puhdasta. Riippuen kankaan tiiveydestä ts. kankaan kudosaukkojen koosta määräytyy poistuvan hiukkasten koko. Aivan tavallista on, että suodatinkankaan aukkokoko on alle 3 Mm. Tällöin käytännössä läpipääsevän pölyhiukkasen koko jää yleensä alle 2 μτη. Vieläkin 25 tiiviimpiä kankaita käytetään, mutta tiiveyden lisääntyessä kaasun läpäisemiseksi tarvitaan yhä enemmän energiaa ns. painehäviönä. Sen mukaan kuinka suodatin sijoitetaan taskuna, letkuna, levynä jne. annetaan nimi suodatinrakenteelle.

Myös sen tavan mukaan, jolla suodatinkangas puhdistetaan suodatetusta pölystä, 30 annetaan oma nimitys ja periaate kuivasuodattimelle. Nykyisin uusimmat suodattimet puhdistetaan paineimpulsseilla, millä ymmärretään voimakasta ja äkkinäistä paineiskua suodatinkankaaseen ja yleisesti vielä puhdistettavan kaasun virtaussuuntaa vastaan.

2 89562

Kolmas tapa poistaa kaasuista kiinteitä pölyhiukkasia on käyttää sähkösuodatinta, jossa kaasun epäpuhtaushiukkaset varautuvat sähköisten kontaktielementtien vaikutuksesta korkeassa sähkökentässä joko positiivisesti tai negatiivisesti. Tärkeätä ja oleellista on, että kaasu pölyineen jatkaa kulkuaan ja joutuu toisen, vastakkaisen sähkökentän, 5 elektrodin vaikutusalueeseen, jolloin latautunut pölyhiukkanen tarrautuu tähän elektrodiin ja poistuu näin kaasuvirtauksesta. Näin voidaan poistaa suuriakin määriä pölyhiukkasia kaasusta ja melko hyvällä hyötysuhteella. Tulos on usein tyydyttävä. Säh-kösuodattimet ovat kalliita ja ne on myös tarkoitettu yleensä suuremmille kaasumääril-le. Näin ollen sähkösuodattimia käytetään yleisesti prosessikaasujen puhdistukseen, 10 jolloin erotettu ts. talteenotettu pöly voi olla erittäinkin arvokasta.

Ennestään tunnetaan esim. FI-patenttihakemuksen 1704/71 mukainen laite, jossa kyseessä on karkeahkon materiaalin erottaminen kaasuvirrasta, jolloin levyrakenne ohjaa ilmavirran ja siinä olevan materiaalin ulkoseinää myöten alapäässä ulkoseinässä 15 olevan aukon kautta yhdessä pienen määrän kanssa siirtokaasua (n. 10 %). Loppu ilmasta poistuu erottimen keskiosan kautta. Tämä tunnettu ratkaisu on tarkoitettu raemaisen materiaalin karkean osan erottamiseen, jolloin ulkoseinän kautta mennyt ilma materiaalin mukana puhdistetaan erillisessä koontasäiliössä. Loppui 1 ma (n. 90 %) poistuu ohjausspiraalin ja ulosvirtauskanavan ulkopuolisen putken välisestä tilasta 20 ulosvirtauskanavaan. Tämä kaasu sisältää hienon pölyn, joka sitten joudutaan erottamaan erillisellä suodattimena.

Yleistä edellä kuvatuille kuivaerottimille on, etteivät ne kykene poistamaan kaasuista esimerkiksi haitallisia kaasukomponentteja. Usein kaasut ovat liian kuumia vallankin 25 kuivasuodattimille. Näin ollen kaasut joudutaan jäähdyttämään tai laimentamaan, jolloin tulee lisäkustannuksia ja kaasumäärät lisääntyvät oleellisesti. Märkäpesuriin voidaan kaasut ottaa kuumina riippuen märkäpesurin rakenteesta ja myös käytettävästä pesunesteestä, sen koostumuksesta ja määrästä.

30 Märkäpesurissa on oleellista se miten kaasu ohjataan pesuriin. Tavallisin tapa on pestä kaasu vain sopivassa suihkutilassa, jossa puhallin on kokonaan erillisenä. Näin ollen 3 89562 voidaan erotella useita eri ratkaisuja, mutta tärkeätä on, että märkäpesurissa saadaan kaasu ja pesuneste kosketukseen ja että poistuvaan kaasuun ei jää pesunestettä ainakaan massiivisessa muodossa so. yli kyllästysrajan. Tämä kokonaisuus ja tulos on saavutettu keksinnön mukaisella ratkaisulla, joka oikeastaan on periaatteellisesti arvioiden märkä-5 puhallin.

Keksinnön mukaiselle märkäpuhaltimelle/märkäpesurille on tunnusomaista, että juoksupyörästä ulostullut kaasu pääsee pyörimään vapaasti puhallintilassa ja samalla liikkuu puhallintilan ulkokehää pitkin alaspäin ja sisäkehää pitkin ylöspäin ja että 10 kaasu poistetaan puhallintilasta puhallintilan keskiosassa sijaitsevan sisäänvirtauskanavan ja sen kanssa samankeskisen putken muodostaman välikanavan kautta, jolloin väli-kanavaan poistuvan kaasun pyörimisliike edullisesti pysäytetään ohjauslevyillä.

Keksinnön mukaisessa märkäpuhaltimessa/märkäpesurissa kaasu kostutetaan ja 15 kuivataan ja lisäksi kaasun poisto puhaltimesta on kaavun keskiosasta, jolloin poistu-masuunta on juoksupyörän sisääntuloputken ja sen ympärille sijoitetun putken muodostaman välitilan kautta.

Laitetta kuvaavat parhaiten oheiset kuvat 1 ja 2, joista FIG. 1 esittää yksinkertaisinta 20 ratkaisua ja FIG. 2 esittää ratkaisua, ns. märkäpesuria, jossa kaasu esikostutetaan ja samalla esierotetaan raskas ja pääosa pölystä ennen juoksupyörään ja märkäpuhalti-meen johtamista. Tällä ratkaisulla voidaan estää juoksupyörän kulumista ja sen sittaan-tumista ts. kiinnipakkautumista suurien pölymäärien ollessa kyseessä. Seuraava kiijallinen esitys täydentää kuvia ja selostaa laitteen toiminnan ja periaatteen.

25

Kaasuvirtaus A virtaa sisääntulokanavassa 2 puhaltimen 3 sisääntuloaukkoon. Sisääntu-lokanavaan 2 voidaan liittää yksi tai useampia nesteen syöttöjä 4, joissa virtaava neste hajotetaan suuttimella 6, jolloin sumu kostuttaa kaasua mahdollisimman täydellisesti, mieluimmin huomattavasti yli kastepisteen. Tällöin kaasussa olevat epäpuhtaudet: niin 30 kiinteät kuin kaasumaisetkin kostuvat, reagoivat nesteen kanssa jne. Tällainen seos joutuu alipaineisesta tilasta (ennen puhallinta 3) puhaltimesta ulosvirrattuaan ylipainei- 4 39562 seen tilaan. Tällöin neste pyrkii kondensoitumaan pisaroiksi, joiden kondensoitumisalki-oita ovat ennenkaikkea kiinteät hiukkaset. Näin ne tulevat raskaammiksi ja joutuvat suuren keskipakoiskentän vaikutuksesta, koska kaasu pyörii puhaltimen jälkeen tilassa 1 voimakkaasti, lentämään ulkoseinille 1 ja samalla kaasun virtaussuunta painaa ko. 5 hiukkaspisaroita kuvassa 1 esitettyjen virtausnuolten suuntaan. Tällöin neste, siihen liuenneet kaasut ja kiintoaine joutuvat kiertoliikkeeseen ja kokoontuvat nestepyörteeksi 9, josta on mahdollista poistaa nestettä nesteulosottoaukon 5 kautta. Sovittamalla nesteulosotto S sopivasti voidaan saada sopiva nestepyörre 9 seinälle 1 kastelemaan seinää 1 ja siten estyy mahdolliset pakkautumiset ja tukkeutumiset seinälle 1.

10

Puhaltimesta 3 ulostullut ja keskipakoisesti kuivattu kaasu joutuu paineistettuna purkautumaan tilasta 100 sisääntulokanavan 2 ja sen kanssa parhaiten samankeskeisen kanavan 7 muodostamaan välitilaan ja sitä kautta ulospuhalluskanavaan 8 virtauksena B. Putki 7 alkaa sopivan matkan päästä puhallinta alempaa, jolloin puhaltimen alle jää sopiva 15 rengasaukko ohjaamaan virtauksen kanavien 2 ja 7 muodostamaan rengasputkeen.

Kuvassa 2 on esitetty periaatteessa sama ratkaisu mutta siten täydennettynä, että sisääntuleva kaasuvirta A joutuu alkupäässään etukasteluun, eräänlaiseen sinänsä tunnettuun märkäsykloniin ja jossa neste kierrätetään sinänsä tunnetulla menetelmällä, 20 jotta kaasu saadaan mahdollisimman hyvään kosketukseen nesteiden kanssa, jolloin juoksupyörään 3 ei pääse kuluttavaa kiintoainetta. Muuten kaasun jatkokastelu suutti-men 6 kautta tapahtuu kuin kuviossa 1. Kuvion 2 mukaisessa etukostutuksessa voi muodostua aivan vastaava nestepyörre 9 kuin kuviossa 1. Kostutusneste valuu ulosottoina D molemmista kostutusosastoista ja nesteet voidaan käsitellä joko samoissa laitteissa 25 tai erillään sinänsä tunnetuin tavoin.

Kuvioissa 1 ja 2 on laitteet esitetty pystyasennossa, mutta on itsestään selvää, että keskipakoiskenttien ollessa moninkertaiset maanvetovoimaan g nähden, on mahdollista sijoittaa laitteet myös muihin asentoihin.

30 5 39562

Koska kaasu pyörii tilassa 100 voimakkaasti ja tämä pyörimisliike omaa huomattavasti energiaa, on kanavien 2 ja 7 välitilaan mahdollista ja edullista sijoittaa ohjauslevyt 10 muuntamaan pyörimisliike kanavan lähes pituussuuntaiseksi liikkeeksi ja saada siten energiaa takaisin virtausliikkeeksi. Täten voidaan pienentää muuten keksinnön mukai-5 seen märkäpuhaltimeen kuuluvaa painehäviötä sen takia, että kaasu joutuu purkautumaan puhaltimen keskusakselin suuntaan poiketen normaalista ulkokehältä purkautumisen asemesta.

Keksinnön mukaisella ratkaisulla ja laitteella saadaan vaivatta kasteltua kaasu perusteelli-10 sesti ilman, että siitä tulee haittaa ulospuhalluksen liian suuren nestepitoisuuden takia. Itse laiteratkaisu on kooltaan pieni ja helppo toteuttaa. Myös suuret pölymäärät on helppo eliminoida ennen puhaltimeen pääsyä ja näin vältytään kulumisilta ja epätasapainoilta, jotka ovat yleisiä ongelmia kiintoaineen tarttuessa ja sittaantuessa eli pakkautuessa kiinni juoksupyörään.

15

Edellä on esitetty eräs toteutusmalli niin märkäpuhaltimesta kuin siihen liitettävästä etukostutus-/-pesulaitteesta. Samasta ratkaisuperiaatteesta on mahdollista saada useampia laitekokoonpanoja, mutta niiden liittyessä keksinnön mukaiseen toteutusperiaatteeseen, niiden voidaan katsoa kuuluvan keksinnön piiriin.

20

Claims (4)

6 B9562

1. Märkäpuhallin/märkäpesuri kaasun kostuttamiseksi ja ylimääränesteen kuivaamiseksi, joka märkäpesuri käsittää puhallintilan (100), joka on varustettu keskeisellä 5 juoksupyörällä (3) ja keskeisellä sisääntulokanavalla (2), jossa on yksi tai useampia nesteensyöttöjä (4), jossa juoksupyörään (3) johdettu ja siitä ulostullut kaasu ohjataan pois puhallintilasta (100) takaisin tulosuuntaa vastaan päinvastaiseen suuntaan, tunnettu siitä, että juoksupyörästä (3) ulostullut kaasu pääsee pyörimään vapaasti puhallintilassa (100) ja samalla liikkuu puhallintilan (100) ulkokehää pitkin alaspäin ja 10 sisäkehää pitkin ylöspäin ja että kaasu poistetaan puhallintilasta (100) puhallintilan (100) keskiosassa sijaitsevan sisäänvirtauskanavan (2) ja sen kanssa samankeskisen putken (7) muodostaman välikanavan kautta, jolloin välikanavaan poistuvan kaasun pyörimisliike edullisesti pysäytetään ohjauslevyillä (10).

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen märkäpuhallin/märkäpesuri, tunnettu siitä, että ennen juoksupyörään (3) virtausta kaasu (A) etukostutetaan ja - pestään sekä jäähdytetään.

3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen märkäpuhallin/märkäpesuri, tunnettu siitä, 20 että pesunesteet etu- ja jälkipesussa ovat samoja tai tarpeen mukaan erilaisia.

4. Jonkin patenttivaatimuksen 1-3 mukainen märkäpuhallin/märkäpesuri, tunnettu siitä, että pesurilaitteisto voidaan asentaa pysty- tai vaakasuuntaiseksi tai mahdollisesti muuhun asentoon. 25 7 89562