FR1459926A

FR1459926A - Improvements in gas dust removal

Info

Publication number: FR1459926A
Application number: FR46406A
Authority: FR
Inventors: Andre Mark
Priority date: 1965-09-21
Filing date: 1965-09-21
Publication date: 1966-06-17
Also published as: ES331408A1

Description

Perfectionnements au dépoussiérage des gaz.Improvements in gas dust removal.

La présente invention se réfère aux procédés de dépoussiérage des gaz suivant lesquels le gaz à dépoussiérer est amené, à l'état substantiellement saturé d'eau, dans un Venturi à l'intérieur duquel la baisse de pression et la diminution de température qui en résulte provoque sur les particules de poussière une condensation propre à faciliter leur séparation ultérieure. La condensation se produit en fait dans le convergent du Venturi, tandis que dans le divergent les différences de vitesse entre les particules enrobées d'eau, de masses différentes déterminent des phénomènes d'impact et de diffusion. The present invention refers to the gas dedusting processes according to which the gas to be dedusted is brought, in a state substantially saturated with water, into a Venturi inside which the drop in pressure and the resulting decrease in temperature. causes proper condensation on the dust particles to facilitate their subsequent separation. Condensation occurs in fact in the convergent of the Venturi, while in the divergent the speed differences between the particles coated with water, of different masses, determine impact and diffusion phenomena.

Les appareils connus pour la mise en oeuvre des procédés du genre en question ont donné de bons résultats dans de nombreuses applications. Toutefois l'expérience montre que leur fonctionnement laisse à désirer dans le cas de poussières très fines et difficilement mouillables. La raison en est que le phé- nomène de baisse de pression et de diminution concomitante de température est de durée extrêmement courte, alors qu'il faudrait un temps rela- tivemellt long, en même temps qu'un coefficient d'échange élevé entre l'air et les poussières, pour que la condensation et l'enrobage des particules puissent s'effectuer en toute certitude. Il en résulte qu'en pratique certaines de ces particules échappent à l'effet de condensation et ne sont pas retenues dans le dépoussiéreur
On pourrait évidemment envisager d'augmenter la longueur de la partie convergente d'entrée et du col de Venturi, mais l'on aboutirait vite à des appareils d'un encombrement exagéré.The devices known for carrying out the processes of the type in question have given good results in numerous applications. However, experience shows that their operation leaves much to be desired in the case of very fine dust which is difficult to wettable. The reason is that the phe- nomenon of a drop in pressure and a concomitant drop in temperature is of extremely short duration, whereas it would take a relatively long time, at the same time as a high coefficient of exchange between l air and dust, so that the condensation and the coating of particles can take place with certainty. As a result, in practice some of these particles escape the condensation effect and are not retained in the dust collector.
It would obviously be possible to consider increasing the length of the converging entry part and of the Venturi neck, but this would quickly end up with devices of an exaggerated size.

Conformément à l'invention l'on remédie aux in convénients qui précèdent en imprimant au gaz à dépoussiérer qui pénètre dans le Venturi un mouvement giratoire propre à allonger sa trajectoire dans le convergent et par conséquent, toutes autres conditions égales d'ailleurs, à imposer au gaz un temps de passage beaucoup plus long dans celui-ci pour une même longueur de ce convergent. In accordance with the invention, the above disadvantages are remedied by imparting to the gas to be dusted which enters the Venturi a gyratory movement suitable for lengthening its trajectory in the convergent and consequently, all other conditions being equal, to be imposed. gas a much longer passage time in the latter for the same length of this convergent.

Suivant une autre ,caractéristique de l'invention, pour produire des courants secondaires dans la masse gazeuse animée d'un mouvement de rotation et pour favoriser ainsi les phénomènes d'échange, l'on injecte dans cette masse un gaz présentant, au droit du point d'injection, une densité différente de celle du gaz à traiter. According to another characteristic of the invention, to produce secondary currents in the gaseous mass animated by a rotational movement and thus to promote the phenomena of exchange, a gas is injected into this mass having, in line with the injection point, a density different from that of the gas to be treated.

L'invention permet ainsi d'obtenir, avec un appareil de longueur relativement réduite, un temps de passage relativement long dans le convergent du
Venturi et un coefficient d'échange relativement élevé entre le gaz saturé et les particules de poussière.The invention thus makes it possible to obtain, with an apparatus of relatively reduced length, a relatively long passage time in the convergent of the
Venturi and a relatively high exchange coefficient between saturated gas and dust particles.

Le gaz injecté est en principe constitué par de l'air extérieur, mais on peut également utiliser une fraction du gaz à traiter, prélevée à l'entrée de l'appareil. Rien n'empêche au surplus d'employer en certains cas un gaz particulier quelconque, ou en core de disperser dans le gaz à injecter un liquide ou un solide approprié. Le débit d'injection peut être relativement faible, mais la vitesse du flux injecté doit être très élevée par rapport à celle du gaz à traiter. On oriente préférablement le dispositif d'injection de manière à ce qu'il assure l'écoulement du gaz dans l'appareil dépoussiéreur ou du moins contri- bue à l'assurer. The injected gas is in principle constituted by outside air, but it is also possible to use a fraction of the gas to be treated, taken at the inlet of the device. In addition, there is nothing to prevent the use in certain cases of any particular gas, or even to disperse in the gas to be injected an appropriate liquid or solid. The injection flow rate can be relatively low, but the speed of the injected flow must be very high compared to that of the gas to be treated. The injection device is preferably oriented so that it ensures the flow of gas in the dust collector or at least helps to ensure it.

Il y a d'autre part lieu de remarquer qu'il n'est pas désirable que la rotation de la colonne gazeuse sur elle-même se prolonge dans le divergent de Venturi, en raison des pertes de charge élevées que cela entraînerait. En pratique l'étranglement de cette colonne au col de eelui-ei tend déjà à arrêter ou du moins à ralentir considérablement le mouvement de rotation. Les phénomènes d'entraînement induit que provoque l'injection de gaz dans le convergent interviennent également pour s'opposer au mouvement précité. It should also be noted that it is not desirable for the rotation of the gas column on itself to continue in the diverging part of the Venturi, owing to the high pressure drops that this would cause. In practice, the constriction of this column at the neck of eelui-ei already tends to stop or at least to considerably slow down the rotational movement. The induced entrainment phenomena caused by the injection of gas into the convergent also intervene to oppose the aforementioned movement.

Le dessin annexé, donné à titre d'exemple, permettra de mieux comprendre l'invention, les caractéristiques qu'elle présente et les avantages qu'elle est susceptible de procurer
Figure 1 est une coupe verticale générale d'un appareil dépoussiéreur suivant l'invention.The appended drawing, given by way of example, will make it possible to better understand the invention, the characteristics that it has and the advantages that it is likely to provide.
Figure 1 is a general vertical section of a dust collector according to the invention.

Figure 2 et 3 en sont des coupes suivant II-II, respectivement III-III (fig. 1). Figure 2 and 3 are sections along II-II, III-III respectively (fig. 1).

Figure 4 est une coupe schématique partielle d'une variante comportant une tuyère d'injection réglable. Figure 4 is a partial schematic sectional view of a variant comprising an adjustable injection nozzle.

Figure 5 est une coupe partielle d'une forme d'exécution à injection de gaz centrale. Figure 5 is a partial sectional view of an embodiment with central gas injection.

L'appareil représenté comprend une volute supérieure I, à axe vertical, pourvue d'une entrée tangentielle 2- et d'une sortie centrale 3 orientée vers le bas. La sortie 3 se prolonge par une courte tubulure cylindrique 4 entourée par une paroi cy lindro-eonique 5, laquelle se raccorde avec l'entrée d'un Venturi 6-7 également orienté en direction du bas. Comme montré, les choses sont agencées de telle sorte qu'il est ménagé un petit espace annulaire 8 entre le bord de l'extrémité inférieure de la tubulure 4 et la paroi de la partie cylindra. conique 5. The apparatus shown comprises an upper volute I, with a vertical axis, provided with a tangential inlet 2- and a central outlet 3 oriented downwards. The outlet 3 is extended by a short cylindrical tube 4 surrounded by a cy lindro-eonique wall 5, which connects with the inlet of a Venturi 6-7 also oriented in the downward direction. As shown, things are arranged such that a small annular space 8 is provided between the edge of the lower end of the tube 4 and the wall of the cylindra part. conical 5.

Le Venturi 6-7 débouche dans le bas d'une chambre cylindrique 9 dont la paroi latérale se raccorde à la paroi horizontale inférieure de la volute 1 qui joue ainsi le rôle de couvercle de fermeture. The Venturi 6-7 opens into the bottom of a cylindrical chamber 9, the side wall of which is connected to the lower horizontal wall of the volute 1 which thus acts as a closing cover.

La chambre 9 comporte elle-même une sortie latérale 10.The chamber 9 itself has a side outlet 10.

L'appareil représenté comprend encore un ventilateur d'injection 11, disposé sur le côté de la partie supérieure de la chambre 9. La canalisation d'aspiration 12 de ce ventilateur est reliée d'une part à la volute 1, d'autre part à une prise d'air extérieur 13 des vannes 14 et 15 étant prévues pour permettre de régler les débits ainsi aspirés par le ventilateur 11. La canalisation de refoulement 16 de ce dernier traverse la paroi de la chambre 9 pour déboucher dans l'espace annulaire 17 ménagé entre la tubulure 4 et la paroi cylindra. conique 5. Un pulvérisateur d'eau ou autre liquide 18 est monté dans l'axe de la volute 1. The apparatus shown further comprises an injection fan 11, arranged on the side of the upper part of the chamber 9. The suction pipe 12 of this fan is connected on the one hand to the volute 1, on the other hand to an outside air intake 13, valves 14 and 15 being provided to allow the flow rates thus sucked by the fan 11 to be adjusted. The discharge pipe 16 of the latter passes through the wall of the chamber 9 to open into the annular space 17 formed between the pipe 4 and the cylindra wall. conical 5. A water or other liquid sprayer 18 is mounted in the axis of the volute 1.

Le fonctionnement est le suivant
Le gaz à traiter arrivant par la tubulure d'entrée 2 est mis en rotation rapide à l'intérieur de la volute 1 et il sort à travers la sortie 3 pour parvenir à la tubulure 4 dans laquelle il descend en tournant sur lui-même à grande vitesse. Il est en même temps saturé par le pulvérisateur 18. Le gaz ainsi saturé s'engage dans le Venturi 6-7 dans lequel il est soumis aux phénomènes de condensation et d'impact à la façon habituelle. Simultanément un mélange approprié d'air extérieur et de gaz à traiter est aspiré par le ventilateur 11 et est refoulé sous une pression relativement forte dans l'espace 17 pour sortir en 8 sous la forme d'un jet annulaire animé d'une très grande vitesse, qui brasse énergiquement la masse gazeuse dans le convergent 6 tout en l'entraînant par effet d'injection. Cet entraînement peut d'ailleurs aider un ventilateur soufflant ou aspirant prévu pour assurer le déplace. ment du gaz, voire même remplacer entièrement un tel ventilateur.The operation is as follows
The gas to be treated arriving through the inlet pipe 2 is set in rapid rotation inside the volute 1 and it leaves through the outlet 3 to reach the pipe 4 in which it descends by rotating on itself at great speed. It is at the same time saturated by the sprayer 18. The gas thus saturated enters the Venturi 6-7 in which it is subjected to the phenomena of condensation and impact in the usual way. At the same time, a suitable mixture of outside air and of gas to be treated is drawn in by the fan 11 and is discharged under a relatively high pressure into the space 17 to exit at 8 in the form of an annular jet driven by a very large speed, which vigorously stirs the gaseous mass in the convergent 6 while driving it by the injection effect. This drive can also help a blower or suction fan provided to ensure the movement. gas, or even completely replace such a fan.

Grâce au mouvement tourbillonnant du gaz, le trajet que celui-ci doit effectuer à l'intérieur du convergent 6 du Venturi avec les poussières qu'il entraîne, se trouve considérablement augmenté et par conséquent le temps de traitement est lui-même prolongé dans une mesure considérable. D'autre part, sous le double effet de la contraction de la colonne gazeuse et des phénomènes d'entraînement par le jet annulaire de gaz injecté à grande vitesse, le mouvement tournant de cette colonne ralentit très vite à mesure qu'elle se rapproche du col du Venturi pour disparaître pratiquement dans le divergent de celui-ci. Thanks to the whirling movement of the gas, the path that the latter must perform inside the convergent 6 of the Venturi with the dust which it entrains is considerably increased and consequently the treatment time is itself prolonged in a considerable measure. On the other hand, under the double effect of the contraction of the gas column and the phenomena of entrainment by the annular jet of gas injected at high speed, the rotating movement of this column slows down very quickly as it approaches the Venturi pass to practically disappear in the diverging part of it.

Figure 4 montre une variante dans laquelle on a monté sur la tubulure 4 un manchon 19 qu'on peut fixer à une position en hauteur variable à volonté. Ce manchon permet d'étrangler plus ou moins le débouché annulaire 8 et par conséquent de régler le débit de gaz injecté à partir de l'espace 17. On comprend qu'on pourrait éventuellement prévoir des moyens permettant de déplacer le manchon 19 à partir de l'extérieur, par exemple un système de pignons et de crémaillères. FIG. 4 shows a variant in which a sleeve 19 has been mounted on the pipe 4 which can be fixed at a position in variable height at will. This sleeve makes it possible to more or less throttle the annular outlet 8 and consequently to adjust the flow of gas injected from the space 17. It is understood that one could possibly provide means allowing the sleeve 19 to be moved from the exterior, for example a system of pinions and racks.

Dans la forme d'exécution de figure 5 le ventilateur d'injection 11 (non figuré) est disposé audessus de la volute 1 et sa canalisation de refoulement, ici référencée 20, descend dans l'axe de la sortie 3 de celle-ci pour s'y terminer par une tuyère 21. La tubulure descendante 4 de figure 1 est supprimée et la paroi cylindro-conique 5 est montée sous la volute par l'intermédiaire d'une garniture élastique 22. Sur cette paroi est fixé un vibrateur 23. La paroi 5 est directement solidaire du convergent 6 du Venturi le divergent 7 de celu i- ci étant raccordé à l'ensemble 5-6 par l'intermédiaire d'une autre garniture élastique 24. La pulvérisation est assurée par des pulvérisateurs 25 montés autour de la canalisation 20 dans le haut de la volute 1. In the embodiment of FIG. 5, the injection fan 11 (not shown) is arranged above the volute 1 and its delivery pipe, here referenced 20, descends in the axis of the outlet 3 thereof for terminate there with a nozzle 21. The descending pipe 4 of FIG. 1 is omitted and the cylindrical-conical wall 5 is mounted under the volute by means of an elastic gasket 22. On this wall is fixed a vibrator 23. The wall 5 is directly integral with the convergent 6 of the Venturi, the diverging 7 thereof being connected to the assembly 5-6 by means of another elastic gasket 24. The spraying is ensured by sprayers 25 mounted around of the pipe 20 in the top of the volute 1.

La tuyère 21 réalise une injection centrale qui produit des effets semblables à ceux réalisés par l'injection annulaire de figure 1, mais sans balayer les parois. Quant au - vibrateur 23, il met en vibration l'ensemble 5-6 monté élastiquement grâce aux garnitures 22 et 24, en déterminant ainsi dans la masse gazeuse des ondes qui contribuent à assurer les phénomènes d'échange mentionnés plus haut. The nozzle 21 performs a central injection which produces effects similar to those produced by the annular injection of FIG. 1, but without sweeping the walls. As for the vibrator 23, it vibrates the assembly 5-6 mounted elastically thanks to the linings 22 and 24, thus determining waves in the gaseous mass which contribute to ensuring the exchange phenomena mentioned above.

En variante on pourrait également faire vibrer le divergent 7 du Venturi, soit en le rendant rigidement solidaire du convergent 6 par suppression de la garniture 24, soit en lui appliquant un vibrateur séparé. En pareil cas les ondes ainsi déterminées dans le divergent favoriseraient les phénomènes d'impact. As a variant, the divergent 7 of the Venturi could also be made to vibrate, either by making it rigidly integral with the convergent 6 by removing the lining 24, or by applying a separate vibrator to it. In such a case the waves thus determined in the diverging part would promote the phenomena of impact.

Il doit d'ailleurs être entendu que la description qui précède n'a été donnée qu'à titre d'exemple et qu'elle ne limite nullement le domaine de l'invention dont on ne sortirait pas en remplaçant les détails d'exécution décrits par tous autres équivalents. It must also be understood that the above description has been given only by way of example and that it in no way limits the field of the invention, which would not be departed from by replacing the details of execution described. by all other equivalents.

RÉSUMÉ
I. Procédé de dépoussiérage des gaz par saturation et passage dans un Venturi assurait leur refroidissement momentané, suivant lequel on soumet le gaz à dépoussiérer qui pénètre dans le Venturi à un mouvement giratoire propre à prolonger sa trajectoire dans le convergent et par conséquent, toutes autres conditions égales d'ailleurs, à lui imposer dans celui-ci un temps de passage beaucoup plus long pour une même longueur de ce convergent, ledit procédé pouvant en outre présenter les autres caractéristiques ci-après, envisagées séparément ou en combinaison
1" On injecte dans la masse gazeuse animée d'un mouvement de rotation un gaz présentant au droit du point d'injection, une densité différente de celle du gaz à traiter.ABSTRACT
I. Process for removing dust from gases by saturation and passing through a Venturi ensured their momentary cooling, according to which the gas to be dusted which enters the Venturi is subjected to a gyratory movement suitable for prolonging its trajectory in the convergent and consequently, all others. equal conditions, moreover, to impose therein a much longer passage time for the same length of this convergent, said method may also have the other characteristics below, considered separately or in combination
1 "A gas having a density different from that of the gas to be treated, in line with the injection point, is injected into the gaseous mass animated by a rotational movement.

2" On effectue l'injectioei prévue sous 10 avec une vitesse très élevée par rapport à la vitesse axiale de la masse gazeuse à traiter, de manière à provoquer des phénomènes d'entraînement et à contribuer à arrêter le mouvement de rotation au passage du col du Venturi. 2 "The injection provided for under 10 is carried out with a very high speed relative to the axial speed of the gaseous mass to be treated, so as to cause entrainment phenomena and to help stop the rotational movement when passing through the neck. of the Venturi.

3 On utilise comme gaz d'injection de l'air extérieur ou une fraction du gaz à traiter, ou un mélange des deux. 3 The injection gas used is outside air or a fraction of the gas to be treated, or a mixture of the two.

II. Appareil pour la mise en oeuvre du procédé suivant I, ledit appareil pouvant notamment présenter certaines au moins des caractéristiques ciaprès, envisagées séparément ou en combinaison:
1" Il comprend une volute dont la sortie centrale est orientée vers le convergent du Venturi, substantiellement suivant l'axe de celui-ci, le gaz à traiter étant injecté tangentiellement dans cette volute, et la sortie de la volute se prolonge par une tubulure entourée d'une chambre recevant le gaz d'injection, celui-ci s'échappant de ladite chambre par un pas. sage annulaire étroit ménagé entre l'extrémité de la tubulure et la paroi de la chambre. II. Apparatus for implementing the process according to I, said apparatus being able in particular to exhibit at least some of the following characteristics, considered separately or in combination:
1 "It comprises a volute whose central outlet is oriented towards the convergent of the Venturi, substantially along the axis of the latter, the gas to be treated being injected tangentially into this volute, and the exit of the volute is extended by a pipe surrounded by a chamber receiving the injection gas, the latter escaping from said chamber by a narrow annular pitch formed between the end of the pipe and the wall of the chamber.

20 Le passage prévu sous 10 est réglable. 20 The passage provided under 10 is adjustable.

30 Le réglage prévu sous 2" est effectué par le moyen d'un manchon coulissant sur la tubulure. The adjustment provided for under 2 "is effected by means of a sleeve sliding on the tubing.

4" L'appareil comporte une tuyère d'injection de gaz disposée dans l'axe du Venturi. 4 "The device has a gas injection nozzle arranged in the axis of the Venturi.

5 Le convergent du Venturi est monté élastique. ment et il est prévu des moyens pour le mettre en vibration pendant le fonctionement de l'appareil. 5 The convergent of the Venturi is mounted elastic. ment and means are provided for vibrating it while the device is in operation.

6" L'appareil est agencé de manière à assurer la mise en vibration du divergent du Venturi. 6 "The apparatus is arranged so as to ensure the vibration of the diverging part of the Venturi.

7" L'appareil comporte un ventilateur d'injection à haute pression et à faible débit, ainsi que des moyens permettant de relier de façon réglable l'aspiration de ce ventilateur à la volute et à l'atmos phère extérieure. 7 "The apparatus comprises a high-pressure, low-flow injection fan, as well as means making it possible to connect the suction of this fan in an adjustable manner to the volute and to the external atmosphere.

**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.** ATTENTION ** end of DESC field can contain start of CLMS **.

Claims

** ATTENTION ** start of field CLMS can contain end of DESC **. and that it in no way limits the field of the invention from which one would not depart by replacing the details of execution described by any other equivalents. SUMMARY I. Process for removing dust from gases by saturation and passage through a Venturi ensured their momentary cooling, according to which the gas to be dusted which enters the Venturi is subjected to a gyratory movement suitable for prolonging its trajectory in the convergent and consequently, all other equal conditions, moreover, to impose therein a much longer passage time for the same length of this convergent, said method may also have the other characteristics below, considered separately or in combination. injects into the gaseous mass animated by a rotational movement a gas exhibiting, at the point of injection, a density different from that of the gas to be treated. 2 "The injection provided for under 10 is carried out with a very high speed compared to at the axial speed of the gaseous mass to be treated, so as to cause entrainment phenomena and to help stop the rotational movement when passing through the neck of the Ve nturi. 3 The injection gas used is outside air or a fraction of the gas to be treated, or a mixture of the two. II. Apparatus for implementing the method according to I, said apparatus being able in particular to have at least some of the following characteristics, considered separately or in combination: 1 "It comprises a volute whose central outlet is oriented towards the convergent of the Venturi, substantially along the line. 'axis thereof, the gas to be treated being injected tangentially into this volute, and the outlet of the volute is extended by a pipe surrounded by a chamber receiving the injection gas, the latter escaping from said chamber by a narrow annular step formed between the end of the tubing and the wall of the chamber.

20 The passage provided under 10 is adjustable.

The adjustment provided for under 2 "is effected by means of a sleeve sliding on the tubing.

4 "The device has a gas injection nozzle arranged in the axis of the Venturi.

5 The convergent of the Venturi is mounted elastic. ment and means are provided for vibrating it while the device is in operation.

6 "The apparatus is arranged so as to ensure the vibration of the diverging part of the Venturi.

7 "The apparatus comprises a high-pressure, low-flow injection fan, as well as means making it possible to connect the suction of this fan in an adjustable manner to the volute and to the external atmosphere.