ITBS20100108A1 - DEVICE FOR FILTERING A GASEOUS FLUID - Google Patents
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Description
DESCRIZIONE DESCRIPTION
Annessa a domanda di brevetto per INVENZIONE INDUSTRIALE avente per titolo Attached to a patent application for INDUSTRIAL INVENTION having the title
“DISPOSITIVO PER IL FILTRAGGIO DI UN FLUIDO GASSOSO” "DEVICE FOR FILTERING A GASEOUS FLUID"
La presente invenzione ha per oggetto un dispositivo per il filtraggio di un fluido gassoso. Più in dettaglio, l'invenzione si riferisce ad un dispositivo per il filtraggio di fumi prodotti, ad esempio, dalla combustione di legna, combustibili fossili o rifiuti o dalla combustione nei motori a combustione interna o da forni siderurgici, o ancora per il filtraggio di aria o in generale una qualsiasi miscela di gas. La presente invenzione ha inoltre per oggetto un metodo per il filtraggio mediante tale dispositivo. The present invention relates to a device for filtering a gaseous fluid. More in detail, the invention relates to a device for filtering fumes produced, for example, by the combustion of wood, fossil fuels or waste or by combustion in internal combustion engines or steel furnaces, or for the filtering of air or any gas mixture in general. The present invention also relates to a method for filtering by means of this device.
Sono noti dispositivo per il filtraggio, denominati anche “filtri”, in grado di trattenere una frazione del particolato contenuto in fumi di combustione o nell'aria. Per particolato si intende l'insieme delle particelle solide (o liquide) sospese in una miscela gassosa, tipicamente con un diametro variabile da frazioni di micrometro fino a 500 micrometri e oltre. Il particolato costituisce un agente inquinante e può provocare danni alla salute. Filtering devices are known, also called "filters", capable of retaining a fraction of the particulate contained in combustion fumes or in the air. By particulate we mean the set of solid (or liquid) particles suspended in a gaseous mixture, typically with a diameter ranging from fractions of a micrometer up to 500 micrometers and more. Particulate matter is a pollutant and can cause damage to health.
I filtri noti (ad esempio i filtri a maniche) comprendono tipicamente un elemento poroso (ad esempio di spugna, carta, fibra di cotone o sintetico), attraverso il quale passa il fluido gassoso (aria o fumi di combustione o in generale qualsiasi miscela gassosa) da filtrare, in grado di trattenere meccanicamente le particelle sospese aventi una dimensione (ad esempio il diametro medio) superiore ad una dimensione limite di filtraggio, separandole dal fluido trattato che fuoriesce dal filtro. In altre parole, le particelle aventi una dimensione inferiore alla suddetta dimensione limite del filtro passano attraverso il filtro stesso e da esso non vengono trattenute. Known filters (for example bag filters) typically comprise a porous element (for example of sponge, paper, cotton or synthetic fiber), through which the gaseous fluid passes (air or combustion fumes or in general any gaseous mixture ) to be filtered, capable of mechanically retaining the suspended particles having a size (for example the average diameter) greater than a filtering limit size, separating them from the treated fluid that escapes from the filter. In other words, the particles having a size smaller than the aforementioned limit size of the filter pass through the filter itself and are not retained by it.
La Richiedente ha riscontrato che gli attuali dispositivi per il filtraggio di fluidi gassosi non sono esenti da inconvenienti e sono migliorabili sotto diversi aspetti. The Applicant has found that the current devices for filtering gaseous fluids are not free from drawbacks and can be improved under various aspects.
In particolare, la Richiedente ha constatato come i dispositivi per il filtraggio noti introducano un’elevata perdita di carico (in termini di portata e/o di energia) nel circuito in cui sono inseriti e in cui fluisce il fluido gassoso da trattare. Tale perdita di carico è dovuta alla presenza dell’elemento poroso, il quale agisce meccanicamente tra i punti di ingresso e uscita del fluido per bloccare meccanicamente una frazione delle particelle sospese nel fluido che attraversa il dispositivo. In particular, the Applicant has found that known filtering devices introduce a high pressure drop (in terms of flow rate and / or energy) in the circuit in which they are inserted and in which the gaseous fluid to be treated flows. This head loss is due to the presence of the porous element, which acts mechanically between the inlet and outlet points of the fluid to mechanically block a fraction of the suspended particles in the fluid that passes through the device.
Un ulteriore inconveniente riscontrato dalla Richiedente risiede nella ridotta efficacia dei dispositivi per il filtraggio noti nel trattenimento di particelle estremamente piccole, aventi ad esempio un diametro medio dell’ordine delle unità di micrometro. Ciò è dovuto tipicamente alla difficoltà di realizzare elementi porosi aventi una dimensione limite di filtraggio di tale ordine di grandezza. In aggiunta, le perdite di carico aumentano proporzionalmente al diminuire del diametro limite (per la meccanicità dell’azione dell’elemento poroso), rendendo sconveniente e inadeguato l’utilizzo di filtri aventi un diametro limite molto piccolo, a causa dell’estrema inefficienza, ad esempio in termini di rapporto tra portata di fluido in uscita e fluido in ingresso, di tali filtri. A further drawback encountered by the Applicant lies in the reduced effectiveness of the known filtering devices in retaining extremely small particles, for example having an average diameter of the order of micrometer units. This is typically due to the difficulty of making porous elements having a filtering limit size of this order of magnitude. In addition, the pressure drops increase proportionally to the decrease of the limit diameter (due to the mechanical action of the porous element), making it inconvenient and inadequate to use filters with a very small limit diameter, due to the extreme inefficiency. for example in terms of the ratio between the flow rate of fluid at the outlet and fluid at the inlet, of these filters.
Inoltre, la Richiedente ha constatato che i dispositivi di filtraggio noti non vengono impiegati allo scopo di abbattere gli idrocarburi policiclici aromatici (IPA). Tali composti organici possono avere effetti mutageni e cancerogeni e sono presenti ad esempio nei fumi prodotti dalla combustione, ad esempio di legna, combustibili fossili o rifiuti, tipicamente adsorbiti su particelle di particolato. Furthermore, the Applicant has found that known filtering devices are not used for the purpose of breaking down polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs). These organic compounds can have mutagenic and carcinogenic effects and are present for example in the fumes produced by combustion, for example from wood, fossil fuels or waste, typically adsorbed on particulate particles.
Inoltre, la Richiedente ha constatato che i dispositivi di filtraggio noti sono caratterizzati da una bassa efficienza di rimozione, ovvero una bassa frazione di particolato che il dispositivo è in grado di rimuovere dal fluido e trattenere. Furthermore, the Applicant has found that known filtering devices are characterized by a low removal efficiency, that is a low fraction of particulate that the device is able to remove from the fluid and retain.
Inoltre, la Richiedente ha constatato che i dispositivi di filtraggio noti non sono in grado di trattenere stabilmente (ovvero non rilasciare) le particelle rimosse dal fluido trattato in ogni condizione operativa, ad esempio in tempi successivi all’atto della rimozione delle particelle, o in condizione di inattività del dispositivo o ancora in presenza di una grossa quantità di particelle rimosse nel dispositivo. Furthermore, the Applicant has found that known filtering devices are not capable of stably retaining (i.e. not releasing) the particles removed from the treated fluid in any operating condition, for example in times subsequent to the act of removing the particles, or in inactivity condition of the device or in the presence of a large quantity of particles removed in the device.
Un ulteriore inconveniente dei dispositivi noti risiede nella problematicità di un loro impiego ad elevate temperature (ad esempio a temperature maggiori di 100°C), a causa della presenza dell’elemento poroso, che a tali temperature può non essere in grado di funzionare correttamente e/o in modo sicuro. Un ulteriore inconveniente dei dispositivi noti risiede in generale nella difficoltà e/o laboriosità e/o costo elevato delle operazioni di pulizia e/o manutenzione del dispositivo stesso, ad esempio dell’elemento poroso. A further drawback of known devices resides in the problematic nature of their use at high temperatures (for example at temperatures greater than 100 ° C), due to the presence of the porous element, which at such temperatures may not be able to function correctly and / or securely. A further drawback of known devices generally lies in the difficulty and / or laboriousness and / or high cost of cleaning and / or maintenance of the device itself, for example of the porous element.
In questa situazione lo scopo alla base della presente invenzione, nei suoi vari aspetti e/o forme realizzative, è mettere a disposizione un dispositivo per il filtraggio che possa essere in grado di ovviare ad uno o più degli inconvenienti citati. In this situation, the purpose underlying the present invention, in its various aspects and / or embodiments, is to provide a filtering device that may be able to overcome one or more of the aforementioned drawbacks.
Tale scopo, e altri eventuali, che meglio risulteranno nel corso della seguente descrizione, vengono sostanzialmente raggiunto da un dispositivo per il filtraggio di un fluido gassoso e da un relativo metodo per il filtraggio secondo una o più delle unite rivendicazioni, ciascuna delle quali presa da sola (senza le relative dipendenze) o in qualsiasi combinazione con le altre rivendicazioni, nonché secondo i seguenti aspetti e/o forme realizzative, variamente combinati, anche con le suddette rivendicazioni. This object, and other possible objects, which will become clearer in the course of the following description, are substantially achieved by a device for filtering a gaseous fluid and by a relative method for filtering according to one or more of the appended claims, each of which is taken from alone (without the relative dependencies) or in any combination with the other claims, as well as according to the following aspects and / or embodiments, variously combined, also with the aforementioned claims.
In un aspetto, l’invenzione riguarda un dispositivo per il filtraggio di un fluido gassoso comprendente - una pluralità di piastre disposte parallelamente tra loro, ciascuna piastra essendo dotata di una rispettiva estremità superiore, una rispettiva estremità inferiore opposta all’estremità superiore, di due rispettive facce laterali opposte (estendentesi dalla estremità inferiore a quella superiore) e di rispettive prima e seconda porzione di montaggio, comprese tra dette rispettive estremità superiore e inferiore, che identificano una rispettiva porzione operativa di detta piastra compresa tra la prima e seconda porzione di montaggio; In one aspect, the invention relates to a device for filtering a gaseous fluid comprising - a plurality of plates arranged parallel to each other, each plate being provided with a respective upper end, a respective lower end opposite the upper end, two respective opposite lateral faces (extending from the lower to the upper end) and of respective first and second mounting portions, comprised between said respective upper and lower ends, which identify a respective operative portion of said plate comprised between the first and second mounting portion ;
- una pluralità di primi e secondi distanziali, aventi ciascuno un rispettivo determinato spessore, interfogliati a detta pluralità di piastre e a contatto con quest’ultime per distanziarle di una distanza pari a detto rispettivo determinato spessore, detti primi distanziali contattando dette piastre in corrispondenza della rispettiva prima porzione di montaggio e detti secondi distanziali contattando dette piastre in corrispondenza della rispettiva seconda porzione di montaggio, dove ciascuna coppia di primi e secondi distanziali tra loro corrispondenti e le rispettive facce laterali affacciate di due piastre adiacenti creano un rispettivo spazio operativo aperto in corrispondenza delle rispettive estremità superiori e inferiori di dette due piastre adiacenti e a tenuta di gas altrove per lo scorrimento del fluido gassoso dall’estremità inferiore a quella superiore o viceversa; - a plurality of first and second spacers, each having a respective determined thickness, interleaved with said plurality of plates and in contact with the latter to distance them by a distance equal to said respective determined thickness, said first spacers contacting said plates at the respective first mounting portion and said second spacers contacting said plates at the respective second mounting portion, where each pair of first and second spacers corresponding to each other and the respective facing side faces of two adjacent plates create a respective open operating space at the respective upper and lower ends of said two adjacent plates and gas-tight elsewhere for the flow of the gaseous fluid from the lower end to the upper one or vice versa;
detto dispositivo comprendendo almeno un primo dispositivo di scambio termico configurato per sottrarre calore a dette porzioni operative di dette piastre, in modo da causare il deposito su dette porzioni operative mediante termoforesi di un particolato contenuto in detto fluido gassoso in scorrimento attraverso detti spazi operativi. said device comprising at least a first heat exchange device configured to subtract heat from said operative portions of said plates, so as to cause the deposition on said operative portions by means of thermophoresis of a particulate contained in said gaseous fluid flowing through said operative spaces.
Nella presente descrizione e rivendicazioni, con il termine piastra si intende un elemento strutturale avente due dimensioni (tipicamente altezza e larghezza) prevalenti rispetto alla terza (tipicamente lo spessore), e dotata di due facce opposte sviluppate nelle suddette dimensioni prevalenti. In the present description and claims, the term plate refers to a structural element having two dimensions (typically height and width) prevailing with respect to the third (typically thickness), and equipped with two opposite faces developed in the aforementioned prevailing dimensions.
Tipicamente la piastra ha sviluppo sostanzialmente planare, e le due facce sono tipicamente parallele. La Richiedente ritiene che la combinazione delle suddette caratteristiche tecniche, in particolare la presenza delle piastre parallele e del dispositivo di scambio termico in grado di diminuire la temperatura delle porzioni operative delle piastre stesse, consenta di operare in modo efficace il filtraggio del particolato presente in un fluido gassoso (ossia aria o fumi di combustione o in generale qualsiasi miscela gassosa). Più in dettaglio, come emergerà dal proseguo, la Richiedente ha realizzato, a suo avviso per la prima volta, come il dispositivo per il filtraggio consenta di indurre in modo efficace la termoforesi nelle particelle sospese nel fluido in transito nel dispositivo, ottenendo in maniera sorprendentemente efficace il filtraggio del fluido stesso. Infatti, mediante la generazione nel dispositivo di un gradiente di temperatura tra il fluido, ad esempio un fumo di combustione ad elevata temperatura, e le facce laterali delle piastre che delimitano gli spazi operativi di ciascuna coppia di piastre adiacenti, le quali sono a temperatura minore del fluido per la presenza del dispositivo di scambio termico, è possibile determinare un fenomeno termoforetico; tale fenomeno consiste nella migrazione delle particelle di particolato sospese nel fluido verso le piastre raffreddate dal dispositivo di scambio termico, alle quali piastre le particelle di particolato aderiscono stabilmente. In tal modo esse vengono separate dal fluido, il quale fuoriesce filtrato dal dispositivo oggetto dell'invenzione. Typically, the plate has a substantially planar development, and the two faces are typically parallel. The Applicant believes that the combination of the aforementioned technical characteristics, in particular the presence of the parallel plates and the heat exchange device capable of decreasing the temperature of the operating portions of the plates themselves, allows to effectively filter the particulate present in a gaseous fluid (i.e. air or combustion fumes or any gaseous mixture in general). More in detail, as will emerge from the following, the Applicant has realized, in his opinion for the first time, how the filtering device allows to effectively induce thermophoresis in the particles suspended in the fluid passing through the device, surprisingly obtaining effective filtering of the fluid itself. In fact, by generating in the device a temperature gradient between the fluid, for example a high temperature combustion smoke, and the side faces of the plates that delimit the operating spaces of each pair of adjacent plates, which are at a lower temperature of the fluid due to the presence of the heat exchange device, it is possible to determine a thermophoretic phenomenon; this phenomenon consists in the migration of the particles of particulate suspended in the fluid towards the plates cooled by the heat exchange device, to which plates the particles of particulate adhere stably. In this way they are separated from the fluid, which comes out filtered from the device object of the invention.
Si osservi come il dispositivo oggetto della presente invenzione sia in grado di filtrare fluidi gassosi ad elevate temperature (ad esempio fumi di combustione) senza bisogno di abbassarne la temperatura a monte del dispositivo, e anzi lo faccia in modo più efficiente in quanto le elevate temperature favoriscono il fenomeno termoforetico. Al contrario, come sopra esposto, i dispositivi noti risultano inadeguati a filtrare fluidi caldi, e tale inadeguatezza si accentua all’aumentare della temperatura del fluido gassoso. It should be noted that the device object of the present invention is able to filter gaseous fluids at high temperatures (for example combustion fumes) without the need to lower the temperature upstream of the device, and indeed it does so more efficiently since the high temperatures they favor the thermophoretic phenomenon. On the contrary, as stated above, the known devices are inadequate to filter hot fluids, and this inadequacy is accentuated as the temperature of the gaseous fluid increases.
La Richiedente ha constatato, mediante l’esecuzione di test di verifica, come il dispositivo abbia un’efficienza media di rimozione (calcolata come rapporto delle concentrazioni del particolato nel fluido prima e dopo il filtraggio) maggiore del 90%. Inoltre, tali test di verifica mostrano come il dispositivo sia in grado di trattenere particelle di particolato aventi sostanzialmente qualsiasi dimensione (ad esempio un diametro medio variabile da frazioni di micrometro fino a più millimetri). The Applicant has found, by carrying out verification tests, how the device has an average removal efficiency (calculated as the ratio of the concentrations of the particulate in the fluid before and after filtering) greater than 90%. Furthermore, these verification tests show how the device is capable of retaining particulate particles having substantially any size (for example an average diameter varying from fractions of a micrometer up to several millimeters).
Si noti come la disposizione parallela delle piastre e lo scorrimento del fluido gassoso in una direzione parallela ai rispettivi piani di giacenza delle piastre, consentano di limitare le perdite di carico introdotte dal dispositivo per il filtraggio, dal momento che esso oppone una resistenza meccanica ridotta allo scorrimento del fluido gassoso, ad esempio ostacolandolo in maniera minima e/o non obbligandolo a modificare la propria traiettoria di scorrimento. It should be noted how the parallel arrangement of the plates and the flow of the gaseous fluid in a direction parallel to the respective storage planes of the plates, allow to limit the pressure drops introduced by the filtering device, since it opposes a reduced mechanical resistance to the flow of the gaseous fluid, for example by hindering it in a minimal way and / or not forcing it to change its flow trajectory.
In un aspetto dette piastre sono sostanzialmente piane e tra loro identiche. In tal modo è possibile ottenere un dispositivo avente minima perdita di carico. In one aspect, said plates are substantially flat and identical to each other. In this way it is possible to obtain a device with minimum pressure drop.
In un aspetto detto primo dispositivo di scambio termico è disposto da parte opposta dei primi distanziali rispetto a detti spazi operativi e configurato per sottrarre calore a detti primi distanziali e/o a dette prime porzioni di montaggio di dette piastre (e da questi alle porzioni operative). In tal modo la sottrazione di calore è efficiente e non interferisce con lo scorrimento del fluido gassoso. In one aspect, said first heat exchange device is arranged on the opposite side of the first spacers with respect to said operating spaces and configured to subtract heat from said first spacers and / or said first mounting portions of said plates (and from these to the operating portions) . In this way, the subtraction of heat is efficient and does not interfere with the flow of the gaseous fluid.
In un aspetto detto dispositivo per il filtraggio comprende un secondo dispositivo di scambio termico, disposto da parte opposta dei secondi distanziali rispetto a detti spazi operativi, e configurato per sottrarre calore a detti secondi distanziali e/o a dette seconde porzioni di montaggio di dette piastre. In un aspetto ciascuna piastra comprende una prima porzione di raffreddamento piastriforme estendentesi con continuità oltre detta prima porzione di montaggio e da parte opposta di quest” ultima rispetto a detta porzione operativa fino ad una rispettiva prima estremità laterale, dove ciascun primo distanziale e le rispettive facce laterali affacciate di due piastre adiacenti creano un rispettivo primo spazio di raffreddamento atto ad essere attraversato da un fluido di raffreddamento. In tal modo è possibile aumentare lo scambio termico tra le piastre e il primo dispositivo di scambio termico e sottrarre alle porzioni operative delle piastre una maggiore quantità di calore, aumentando l’effetto termoforetico sulle particelle di particolato. In one aspect, said filtering device comprises a second heat exchange device, arranged on the opposite side of the second spacers with respect to said operating spaces, and configured to subtract heat from said second spacers and / or from said second mounting portions of said plates. In one aspect, each plate comprises a first plate-like cooling portion extending continuously beyond said first mounting portion and on the opposite side of the latter with respect to said operative portion up to a respective first lateral end, where each first spacer and the respective faces facing sides of two adjacent plates create a respective first cooling space capable of being traversed by a cooling fluid. In this way it is possible to increase the heat exchange between the plates and the first heat exchange device and subtract a greater amount of heat from the operating portions of the plates, increasing the thermophoretic effect on the particulate particles.
In un aspetto detto primo dispositivo di scambio termico comprende un primo ventilatore montato a detta pluralità di piastre in corrispondenza di dette prime porzioni di raffreddamento (tipicamente di dette prime estremità laterale) e configurato per generare un flusso di detto fluido di raffreddamento attraverso detti primi spazi di raffreddamento. Preferibilmente lo spazio di raffreddamento è aperto in corrispondenza delle rispettive estremità superiori e di almeno una porzione delle prime estremità laterali delle piastre e a tenuta di gas rispetto al rispettivo spazio operativo. In one aspect, said first heat exchange device comprises a first fan mounted to said plurality of plates at said first cooling portions (typically of said first lateral ends) and configured to generate a flow of said cooling fluid through said first spaces cooling. Preferably, the cooling space is open at the respective upper ends and at least a portion of the first lateral ends of the plates and gas-tight with respect to the respective operating space.
In un aspetto detto fluido di raffreddamento è l’aria ambiente. La Richiedente ritiene che l’impiego del ventilatore e deH’aria ambiente per il raffreddamento delle porzioni operative delle piastre consenta, in aggiunta al già citato aumento dello scambio termico, di recuperare una frazione del calore posseduto dal fluido gassoso (che tipicamente rimane nel fluido stesso e va perduto). Infatti, il ventilatore preleva aria dall’ambiente e mediante circolazione forzata nella porzione di raffreddamento sottrae calore al fluido gassoso trattato dal dispositivo, re-immettendo nell’ambiente un’aria più calda di quella prelevata. Ciò può risultare vantaggioso, ad esempio, nel caso in cui il fluido gassoso sia fumo di combustione di una stufa o una caldaia impiegata per il riscaldamento di un ambiente. In one aspect, the cooling fluid is the ambient air. The Applicant believes that the use of the fan and ambient air for cooling the operating portions of the plates allows, in addition to the aforementioned increase in heat exchange, to recover a fraction of the heat possessed by the gaseous fluid (which typically remains in the fluid itself and is lost). In fact, the fan draws air from the environment and through forced circulation in the cooling portion removes heat from the gaseous fluid treated by the device, re-introducing an air that is warmer than that taken into the environment. This can be advantageous, for example, in the case in which the gaseous fluid is combustion smoke from a stove or a boiler used for heating an environment.
In un aspetto ciascuna piastra comprende una seconda porzione di raffreddamento da parte opposta a detta prima porzione di raffreddamento e ad essa speculare, in modo da formare con ciascuna delle due piastre adiacenti un secondo spazio di raffreddamento speculare a detto primo spazio di raffreddamento. In tal modo è possibile sottrarre alle porzioni operative delle piastre una maggiore quantità di calore, aumentando l’effetto termoforetico sulle particelle di particolato. Inoltre, agendo sulle porzioni operative delle piastre da entrambi i lati, è possibile ottenere un abbassamento della temperatura delle stesse maggiormente uniforme. In one aspect, each plate comprises a second cooling portion on the opposite side to said first cooling portion and mirrored thereto, so as to form with each of the two adjacent plates a second cooling space that is mirrored to said first cooling space. In this way it is possible to subtract a greater amount of heat from the operating portions of the plates, increasing the thermophoretic effect on the particulate particles. Furthermore, by acting on the operating portions of the plates from both sides, it is possible to obtain a lowering of the temperature of the same more uniform.
In un aspetto detta porzione operativa e detta prima e/o seconda porzione di raffreddamento di ciascuna piastra sono realizzate in pezzo unico. La Richiedente ritiene che la realizzazione del dispositivo mediante piastre dotate di porzioni operative e di raffreddamento e mediante primi e i secondi distanziali consenta di ottenere una efficiente sottrazione di calore e nel contempo separare gli spazi operativi dai primi e secondi spazi di raffreddamento e disporre vantaggiosamente di una struttura semplice da realizzare e/o da montare. In one aspect, said operating portion and said first and / or second cooling portion of each plate are made in a single piece. The Applicant believes that the realization of the device by means of plates equipped with operating and cooling portions and by means of first and second spacers allows to obtain an efficient heat extraction and at the same time to separate the operating spaces from the first and second cooling spaces and advantageously to have a simple structure to make and / or to assemble.
In un aspetto detto primo e/o secondo dispositivo di scambio termico sono configurati per generare energia elettrica dal calore sottratto alle piastre (ad esempio mediante celle di Peltier). In un aspetto il dispositivo comprende organi di pulizia configurati per rimuovere dalle porzioni operative delle piastre il particolato depositato su di esse. In tal modo è possibile mantenere pulito il dispositivo, evitando un eccessivo accumulo di particolato, e provvedere allo smaltimento dello stesso. In one aspect, said first and / or second heat exchange devices are configured to generate electrical energy from the heat removed from the plates (for example by means of Peltier cells). In one aspect, the device comprises cleaning members configured to remove the particulate deposited thereon from the operating portions of the plates. In this way it is possible to keep the device clean, avoiding an excessive accumulation of particulates, and to dispose of the same.
In un aspetto detti organi di pulizia comprendono un ugello configurato per erogare un fluido di lavaggio negli spazi operativi in grado di rimuovere il particolato depositato sulle porzioni operative delle piastre. In tal modo è possibile pulire il dispositivo senza smontare le piastre e/o i distanziali e/o il dispositivo di scambio termico, riducendo tempi e costi connessi alle operazioni di pulizia e manutenzione. In one aspect, said cleaning members comprise a nozzle configured to deliver a washing fluid into the operating spaces capable of removing the particulate deposited on the operating portions of the plates. In this way it is possible to clean the device without disassembling the plates and / or the spacers and / or the heat exchange device, reducing the time and costs associated with cleaning and maintenance operations.
In un aspetto la presente invenzione riguarda un impianto per il riscaldamento o siderurgico o di incenerimento (ad esempio ad uso civile o industriale) comprendente una camera di combustione (ad esempio un forno, una stufa, un camino, etc.), un condotto (ad esempio una canna fumaria) per la rimozione dei fumi di combustione e un dispositivo in accordo con uno qualsiasi degli aspetti della presente invenzione posto lungo detto condotto per intercettare e filtrare per termoforesi detti fumi di combustione. Il dispositivo oggetto della presente invenzione può essere realizzato con le piastre e il dispositivo di scambio termico dimensionato in modo congruo alla quantità di fluido gassoso da trattare. In un aspetto la presente invenzione riguarda un metodo per filtrare un fluido gassoso e per abbattere gli IPA dal fluido gassoso secondo quanto contenuto nelle rivendicazioni 9 e 10 rispettivamente. In one aspect, the present invention relates to a heating or steel or incineration plant (for example for civil or industrial use) comprising a combustion chamber (for example an oven, a stove, a chimney, etc.), a duct ( for example a flue) for removing the combustion fumes and a device in accordance with any of the aspects of the present invention placed along said duct for intercepting and filtering said combustion fumes by thermophoresis. The device object of the present invention can be made with the plates and the heat exchange device sized in a way that is congruent with the quantity of gaseous fluid to be treated. In one aspect, the present invention relates to a method for filtering a gaseous fluid and for removing PAHs from the gaseous fluid according to what is contained in claims 9 and 10 respectively.
La Richiedente, a sua conoscenza per la prima volta, ha infatti constatato, mediante l’esecuzione di test di verifica, come il dispositivo abbia un’efficienza media di rimozione degli IPA del 98% circa, ossia tipicamente maggiore dell’efficienza media di rimozione del particolato. The Applicant, to her knowledge for the first time, has in fact found, by carrying out verification tests, how the device has an average PAH removal efficiency of approximately 98%, i.e. typically greater than the average removal efficiency. of the particulate matter.
La Richiedente ha ipotizzato che gli IPA sono adsorbiti a, e trasportati da, principalmente le particelle di particolato di dimensioni più ridotte, ad esempio dell’ordine dell’unità di micrometro. Pertanto tale modalità di azione determina un’elevata efficacia nell’abbattimento degli IPA, dal momento che può operare un trattenimento delle particelle più piccole. The Applicant has hypothesized that the PAHs are adsorbed to, and transported by, mainly the smallest particulate particles, for example of the order of the micrometer unit. Therefore, this mode of action determines a high effectiveness in the abatement of PAHs, since it can operate a retention of the smallest particles.
Ulteriori caratteristiche e vantaggi risulteranno maggiormente dalla descrizione dettagliata di alcune forme di realizzazione, tra cui anche una forma di esecuzione preferita, esemplari ma non esclusive, di un dispositivo per il filtraggio a termoforesi in accordo con la presente invenzione. Tale descrizione verrà esposta qui di seguito con riferimento agli uniti disegni, forniti a solo scopo indicativo e, pertanto, non limitativo, nei quali: Further characteristics and advantages will become clearer from the detailed description of some embodiments, including also a preferred embodiment, exemplary but not exclusive, of a thermophoresis filtering device according to the present invention. This description will be set out below with reference to the accompanying drawings, provided for indicative purposes only and, therefore, not limitative, in which:
- la figura 1 è una vista prospettica del dispositivo per il filtraggio in accordo con la presente invenzione; - la figura 2 è una vista in pianta dall’alto del dispositivo di figura 1 ; Figure 1 is a perspective view of the filtering device according to the present invention; - figure 2 is a top plan view of the device of figure 1;
- la figura 3 è una vista prospettica del dispositivo di figura 1 mostrante inoltre schematicamente una porzione dei condotti di ingresso e uscita del fluido da trattare. Figure 3 is a perspective view of the device of Figure 1 also schematically showing a portion of the inlet and outlet ducts of the fluid to be treated.
Con riferimento alle figure allegate, un dispositivo per il filtraggio di un fluido gassoso secondo la presente invenzione è globalmente indicato con il numero di riferimento 1. In generale, lo stesso numero di riferimento è utilizzato per elementi uguali o simili, eventualmente nelle loro varianti realizzative. With reference to the attached figures, a device for filtering a gaseous fluid according to the present invention is globally indicated with the reference number 1. In general, the same reference number is used for the same or similar elements, possibly in their embodiment variants .
Il dispositivo 1 comprende una pluralità di piastre 3 disposte parallelamente tra loro, dove ciascuna piastra è dotata di una rispettiva estremità superiore 4, una rispettiva estremità inferiore 5 opposta all’estremità superiore, di due rispettive facce laterali opposte (estendentesi dalla estremità inferiore a quella superiore) e di rispettive prima 6 e seconda porzione di montaggio 7, comprese tra le rispettive estremità superiore e inferiore, che identificano una rispettiva porzione operativa 8 della piastra compresa tra la prima e seconda porzione di montaggio. Il dispositivo 1 comprende inoltre una pluralità di primi 12 e secondi distanziali 13, aventi ciascuno un rispettivo determinato spessore. I distanziali sono interfogliati alla pluralità di piastre 3 e a contatto con quest” ultime per distanziarle di una distanza pari al suddetto rispettivo determinato spessore. I primi distanziali 12 contattano le piastre in corrispondenza della rispettiva prima porzione di montaggio 6 e i secondi distanziali 13 contattano le piastre in corrispondenza della rispettiva seconda porzione di montaggio 7. Nel dispositivo 1 ciascuna coppia di primi e secondi distanziali tra loro corrispondenti e le rispettive facce laterali affacciate di due piastre adiacenti creano un rispettivo spazio operativo 10 aperto in corrispondenza delle rispettive estremità superiori 4 e inferiori 5 delle due piastre adiacenti e a tenuta di gas altrove per lo scorrimento del fluido gassoso dall’estremità inferiore a quella superiore (o, alternativamente, viceversa). Il dispositivo 1 comprende inoltre almeno un primo dispositivo di scambio termico 50 il quale sottrae calore alle porzioni operative 8 delle piastre 3, in modo da causare il deposito sulle porzioni operative mediante termoforesi del particolato contenuto nel fluido gassoso in scorrimento attraverso gli spazi operativi 10. Preferibilmente, come esemplarmente mostrato nelle figure, le piastre 3 sono sostanzialmente piane e tra loro identiche. The device 1 comprises a plurality of plates 3 arranged parallel to each other, where each plate is provided with a respective upper end 4, a respective lower end 5 opposite the upper end, with two respective opposite lateral faces (extending from the lower end to the upper) and respective first 6 and second mounting portions 7, comprised between the respective upper and lower ends, which identify a respective operative portion 8 of the plate comprised between the first and second mounting portion. The device 1 further comprises a plurality of first 12 and second spacers 13, each having a respective determined thickness. The spacers are interleaved with the plurality of plates 3 and in contact with the latter to distance them by a distance equal to the aforementioned respective determined thickness. The first spacers 12 contact the plates at the respective first mounting portion 6 and the second spacers 13 contact the plates at the respective second mounting portion 7. In the device 1 each pair of first and second spacers corresponding to each other and the respective faces facing sides of two adjacent plates create a respective operating space 10 open at the respective upper 4 and lower 5 ends of the two adjacent plates and gas-tight elsewhere for the gaseous fluid to flow from the lower to the upper end (or, alternatively, vice versa). The device 1 also comprises at least a first heat exchange device 50 which removes heat from the operating portions 8 of the plates 3, so as to cause the deposition on the operating portions by means of thermophoresis of the particulate contained in the gaseous fluid flowing through the operating spaces 10. Preferably, as exemplary shown in the figures, the plates 3 are substantially flat and identical to each other.
Preferibilmente le rispettive facce laterali di ciascuna piastra hanno una superficie sostanzialmente liscia. Alternativamente, le facce laterali presentano rilievi o scanalature atti ad aumentare la superficie di contatto tra il fluido in transito nel dispositivo la pluralità di piastre. Preferably, the respective side faces of each plate have a substantially smooth surface. Alternatively, the side faces have reliefs or grooves adapted to increase the contact surface between the fluid in transit in the device and the plurality of plates.
Preferibilmente la pluralità di piastre comprende almeno 10 piastre, preferibilmente almeno 20 piastre, più preferibilmente almeno 30 piastre. Preferably the plurality of plates comprises at least 10 plates, preferably at least 20 plates, more preferably at least 30 plates.
Preferibilmente, ciascuna piastra ha uno spessore maggiore o uguale a 0,1 mm e minore o uguale a 10mm. In un aspetto ciascuna piastra ha una altezza, trasversale (e.g. ortogonale) allo spessore e in una direzione congiungente le estremità superiore e inferiore, maggiore o uguale a 3cm e minore o uguale a 50cm. Preferibilmente ciascuna piastra ha una larghezza, trasversale (e.g. ortogonale) allo spessore e all’altezza, maggiore o uguale a 3cm e minore o uguale a 50cm. Preferably, each plate has a thickness greater than or equal to 0.1 mm and less than or equal to 10mm. In one aspect each plate has a height, transversal (e.g. orthogonal) to the thickness and in a direction joining the upper and lower ends, greater than or equal to 3cm and less than or equal to 50cm. Preferably each plate has a width, transversal (e.g. orthogonal) to the thickness and height, greater than or equal to 3cm and less than or equal to 50cm.
Preferibilmente, come mostrato esemplarmente nelle figure, i primi distanziali 12 sono identici tra loro. Preferibilmente, i secondi distanziali 13 sono identici tra loro e/o identici a detti primi distanziali. Preferably, as shown by way of example in the figures, the first spacers 12 are identical to each other. Preferably, the second spacers 13 are identical to each other and / or identical to said first spacers.
Preferibilmente il suddetto determinato spessore dei primi e/o secondi distanziali è maggiore o uguale a 0,5mm e minore o uguale a 10mm. Preferibilmente ciascun distanziale 12, 13 è fissato alle rispettive piastre mediante un collante e/o un sigillante. Preferably the aforesaid determined thickness of the first and / or second spacers is greater than or equal to 0.5mm and less than or equal to 10mm. Preferably each spacer 12, 13 is fixed to the respective plates by means of an adhesive and / or a sealant.
Preferibilmente, come nella forma realizzativa esemplarmente mostrata nelle figure, il dispositivo 1 comprende un primo 20 e un secondo organo di montaggio 30 i quali fissano rispettivamente i primi 12 e i secondi distanziali 13 alle rispettive prime 6 e seconde porzioni di montaggio 7 delle piastre. Preferably, as in the exemplary embodiment shown in the figures, the device 1 comprises a first 20 and a second mounting member 30 which respectively fix the first 12 and the second spacers 13 to the respective first 6 and second mounting portions 7 of the plates.
Preferibilmente la prima e la seconda porzione di montaggio di ciascuna piastra sono dotate ciascuna di almeno uno (preferibilmente almeno due) foro passante l’intero spessore della piastra e il primo 20 e il secondo organo di montaggio 30 comprendono almeno un rispettivo tirante (preferibilmente almeno due come esemplarmente mostrato) inserito nei fori passanti delle prime e, rispettivamente, seconde porzioni di montaggio. Tali tiranti sono preferibilmente bloccati alle rispettive estremità da organi di fissaggio (ad esempio accoppiamenti filettati, viti, bulloni o saldature). In tal modo il montaggio e/o la manutenzione del dispositivo risultano semplici e/o rapidi. Preferably, the first and second mounting portions of each plate are each provided with at least one (preferably at least two) holes through the entire thickness of the plate and the first 20 and the second mounting member 30 comprise at least one respective tie rod (preferably at least two as exemplary shown) inserted in the through holes of the first and, respectively, second mounting portions. These tie rods are preferably blocked at their respective ends by fastening members (for example threaded couplings, screws, bolts or welds). In this way the assembly and / or maintenance of the device are simple and / or quick.
In una forma realizzativa alternativa dell’invenzione, non mostrata, la pluralità di piastre è assemblata mediante una prima e una seconda parete laterale di chiusura fissate rispettivamente alle prime e alle seconde porzioni di montaggio di tutte le piastre assieme o a sottogruppi. In tale condizione, le porzioni di montaggio possono corrispondere alle estremità laterali delle piastre, ad esempio i bordi laterali che si sviluppano tra le estremità inferiore e superiore da lati opposti della rispettiva porzione operativa della piastra. Le pareti laterali di chiusura sono preferibilmente provviste di una pluralità di organi di assemblaggio (ad esempio scanalature o accoppiamenti filettati, uno per ciascuna piastra, ma anche saldature) che consentono il suddetto fissaggio alle rispettive prime o seconde porzioni di montaggio in modo tale da distanziare le piastre di una predeterminata distanza e creare i suddetti rispettivi spazi operativi aperti in corrispondenza delle rispettive estremità superiore e inferiore di ogni coppia di piastre adiacenti e a tenuta di gas altrove. In tal modo è possibile sostituire (o aggiungere a) i primi e secondi distanziali rispettivamente con (o al) la prima e la seconda parete laterale di chiusura, realizzando un equivalente tecnico del dispositivo come descritto negli aspetti e/o rivendicazioni. Preferibilmente la prima e seconda parete laterale sono realizzate in un materiale termoconducente, ad esempio rame. In tal modo il dispositivo di scambio termico sottrae calore direttamente alla prima (e preferibilmente seconda) parete laterale. In an alternative embodiment of the invention, not shown, the plurality of plates is assembled by means of a first and a second closing side wall respectively fixed to the first and second mounting portions of all the plates together or to sub-groups. In this condition, the mounting portions can correspond to the lateral ends of the plates, for example the lateral edges which extend between the lower and upper ends from opposite sides of the respective operative portion of the plate. The lateral closing walls are preferably provided with a plurality of assembly members (for example grooves or threaded couplings, one for each plate, but also welds) which allow the aforementioned fixing to the respective first or second assembly portions in such a way as to distance the plates a predetermined distance and create the aforementioned respective open operating spaces at the respective upper and lower ends of each pair of adjacent and gas-tight plates elsewhere. In this way it is possible to replace (or add to) the first and second spacers respectively with (or to) the first and second closing side walls, realizing a technical equivalent of the device as described in the aspects and / or claims. Preferably, the first and second side walls are made of a heat-conducting material, for example copper. In this way the heat exchange device extracts heat directly from the first (and preferably second) side wall.
Preferibilmente il primo dispositivo di scambio termico 50 è disposto da parte opposta dei primi distanziali 12 rispetto agli spazi operativi 10 e configurato per sottrarre calore ai primi distanziali 12 e/o alle prime porzioni di montaggio delle piastre (e da questi alle porzioni operative). Preferibilmente il primo dispositivo di scambio termico comprende un dissipatore di calore (non mostrato, ad esempio ad alette o a tubo di calore o a cella di Peltier). Preferably, the first heat exchange device 50 is arranged on the opposite side of the first spacers 12 with respect to the operating spaces 10 and configured to subtract heat from the first spacers 12 and / or the first mounting portions of the plates (and from these to the operating portions). Preferably the first heat exchange device comprises a heat sink (not shown, for example with fins or heat tube or Peltier cell).
Preferibilmente, come nella forma realizzativa esemplare in figura, il dispositivo 1 comprende un secondo dispositivo di scambio termico 70, disposto da parte opposta dei secondi distanziali 13 rispetto agli spazi operativi, e configurato per sottrarre calore ai secondi distanziali 13 e/o alle seconde porzioni di montaggio 7 delle piastre. Preferably, as in the exemplary embodiment in the figure, the device 1 comprises a second heat exchange device 70, arranged on the opposite side of the second spacers 13 with respect to the operating spaces, and configured to subtract heat from the second spacers 13 and / or the second portions mounting 7 of the plates.
Preferibilmente, il primo e il secondo dispositivo di scambio termico sono tra loro identici e contrapposti. Preferibilmente, ciascuna piastra comprende una prima porzione di raffreddamento 15 piastriforme estendentesi con continuità oltre la prima porzione di montaggio 6, e da parte opposta di quest’ultima rispetto alla porzione operativa 8, fino ad una rispettiva prima estremità laterale. In tale situazione, ciascun primo distanziale e le rispettive facce laterali affacciate di due piastre adiacenti creano un rispettivo primo spazio di raffreddamento 17 attraversato da un fluido di raffreddamento. Preferably, the first and second heat exchange devices are identical and opposite to each other. Preferably, each plate comprises a first plate-like cooling portion 15 extending continuously beyond the first mounting portion 6, and on the opposite side of the latter with respect to the operating portion 8, up to a respective first lateral end. In this situation, each first spacer and the respective facing side faces of two adjacent plates create a respective first cooling space 17 crossed by a cooling fluid.
Preferibilmente, il primo dispositivo di scambio termico 50 comprende un primo ventilatore 51 montato alla pluralità di piastre 3 in corrispondenza delle prime porzioni di raffreddamento 15 (tipicamente delle prime estremità laterale) e configurato per generare un flusso del suddetto fluido di raffreddamento attraverso i primi spazi di raffreddamento 17. Preferibilmente lo spazio di raffreddamento è aperto in corrispondenza delle rispettive estremità superiori 4 e di almeno una porzione delle prime estremità laterali delle piastre e a tenuta di gas rispetto al rispettivo spazio operativo 10. Preferably, the first heat exchange device 50 comprises a first fan 51 mounted to the plurality of plates 3 at the first cooling portions 15 (typically the first lateral ends) and configured to generate a flow of the aforementioned cooling fluid through the first spaces cooling space 17. Preferably, the cooling space is open at the respective upper ends 4 and at least a portion of the first lateral ends of the plates and gas-tight with respect to the respective operating space 10.
Preferibilmente, il suddetto fluido di raffreddamento è l’aria ambiente. Preferably, the aforementioned cooling fluid is ambient air.
Preferibilmente ciascuna piastra comprende una seconda porzione di raffreddamento 16 da parte opposta alla prima porzione di raffreddamento e ad essa speculare, in modo da formare con ciascuna delle due piastre adiacenti un secondo spazio di raffreddamento 18 speculare al primo spazio di raffreddamento. Preferably, each plate comprises a second cooling portion 16 on the opposite side to the first cooling portion and mirrored thereto, so as to form with each of the two adjacent plates a second cooling space 18 that is mirrored to the first cooling space.
Preferibilmente, la porzione operativa 8 e la prima 15 e/o seconda porzione di raffreddamento 16 di ciascuna piastra sono realizzate in pezzo unico. Preferibilmente, le piastre e/o i distanziali sono termoconducenti, ad esempio realizzati in metallo, quali ad esempio alluminio o acciaio. Preferably, the operating portion 8 and the first 15 and / or second cooling portion 16 of each plate are made in a single piece. Preferably, the plates and / or the spacers are heat-conducting, for example made of metal, such as for example aluminum or steel.
Preferibilmente il secondo dispositivo di scambio termico 70 comprende un secondo ventilatore 71 montato alla pluralità di piastre in corrispondenza delle seconde porzioni di raffreddamento 16 e configurato per generare un flusso di fluido di raffreddamento attraverso i secondi spazi di raffreddamento 18. Preferibilmente il primo e il secondo ventilatore sono tra loro identici e contrapposti. Preferibilmente il dispositivo 1 comprende un primo convogliatore 52 interposto tra le piastre e il primo ventilatore 51 per dirigere il flusso di fluido di raffreddamento generato dal primo ventilatore stesso verso le prime porzioni di raffreddamento 15. Preferibilmente il primo convogliatore comprende una o più pareti 53 configurate per convogliare il flusso, in ingresso ai primi spazi di raffreddamento, secondo una direzione dapprima trasversale (e.g. perpendicolare) alla direzione di scorrimento del fluido gassoso negli spazi operativi, dalle prime estremità laterali ai primi distanziali, e quindi in uscita dai primi spazi di raffreddamento dalle estremità superiori delle piastre. Preferibilmente il dispositivo 1 comprende un secondo convogliatore 72 avente le medesime caratteristiche descritte per il primo convogliatore 52 e interposto tra le piastre e il secondo ventilatore 71. Preferably the second heat exchange device 70 comprises a second fan 71 mounted to the plurality of plates at the second cooling portions 16 and configured to generate a flow of cooling fluid through the second cooling spaces 18. Preferably the first and second fan are identical and opposed to each other. Preferably the device 1 comprises a first conveyor 52 interposed between the plates and the first fan 51 to direct the flow of cooling fluid generated by the first fan itself towards the first cooling portions 15. Preferably the first conveyor comprises one or more configured walls 53 to convey the flow, entering the first cooling spaces, according to a direction first transversal (e.g. perpendicular) to the flow direction of the gaseous fluid in the operating spaces, from the first lateral ends to the first spacers, and then outgoing from the first cooling spaces from the upper ends of the plates. Preferably the device 1 comprises a second conveyor 72 having the same characteristics described for the first conveyor 52 and interposed between the plates and the second fan 71.
Preferibilmente il dispositivo comprende organi di pulizia (non mostrati) configurati per rimuovere dalle porzioni operative 8 delle piastre il particolato depositato su di esse. Preferibilmente gli organi di pulizia comprendono un ugello il quale eroga un fluido di lavaggio negli spazi operativi in grado di rimuovere il particolato depositato sulle porzioni operative delle piastre. Preferibilmente tale ugello è posizionato superiormente alle estremità superiori delle piastre e dirige il fluido di lavaggio all’interno degli spazi operativi verso le estremità inferiori delle piastre. In tal modo lo scorrimento del fluido di lavaggio avviene anche per gravità. Preferably the device comprises cleaning members (not shown) configured to remove the particulate deposited thereon from the operating portions 8 of the plates. Preferably, the cleaning members comprise a nozzle which delivers a washing fluid into the operating spaces capable of removing the particulate deposited on the operating portions of the plates. Preferably, this nozzle is positioned above the upper ends of the plates and directs the washing fluid inside the operating spaces towards the lower ends of the plates. In this way the flow of the washing fluid also occurs by gravity.
Preferibilmente il fluido di lavaggio è vapore acqueo e/o una miscela di aria e acqua. Preferibilmente il fluido di lavaggio è ad una temperatura maggiore di 50°C, ancor più preferibilmente maggiore di 100°C. In tal modo è possibile facilitare la rimozione del particolato dalle porzioni operative delle piastre e consentire un lavaggio efficace e/o utilizzare una quantità limitata di fluido di lavaggio. Preferably the washing fluid is water vapor and / or a mixture of air and water. Preferably the washing fluid is at a temperature higher than 50 ° C, even more preferably higher than 100 ° C. In this way it is possible to facilitate the removal of the particulate from the working portions of the plates and to allow an effective washing and / or to use a limited amount of washing fluid.
Preferibilmente gli organi di pulizia comprendono un raccoglitore per il particolato rimosso dall'ugello, e tale raccoglitore è mobile tra una posizione operativa, nella quale è collocato inferiormente alle estremità inferiori delle piastre per raccogliere il particolato rimosso dalle porzioni operative mediante il fluido di lavaggio, e una posizione di disimpegno, nel quale non ostacola il flusso del fluido gassoso attraverso gli spazi operativi ed è accessibile per lo svuotamento dal particolato in esso raccolto. Preferably, the cleaning members comprise a collector for the particulate removed from the nozzle, and this collector is movable between an operating position, in which it is located below the lower ends of the plates to collect the particulate removed from the operating portions by the washing fluid, and a disengagement position, in which it does not obstruct the flow of the gaseous fluid through the operating spaces and is accessible for emptying the particulate matter collected therein.
La figura 3 mostra un esempio di utilizzo del dispositivo 1, ad esempio all’interno di un impianto per il riscaldamento o siderurgico o di incenerimento. In tale situazione, un condotto di ingresso 81 convoglia il fluido gassoso da trattare verso le porzioni operative 8 delle piastre, in modo che il fluido gassoso entri all’interno degli spazi operativi 10 dalle estremità inferiori 5 delle piastre. In tal modo il fluido gassoso è costretto ad attraversare gli spazi operativi tra i primi e i secondi distanziali senza trafilare all’esterno degli spazi operativi, ad esempio nei primi e secondi spazi di raffreddamento. Il fluido gassoso, quando giunge alle estremità superiori delle piastre, fuoriesce dagli spazi operativi e viene convogliato all’esterno del dispositivo da un condotto di uscita 82, il quale provvede a dirigere il fluido gassoso verso stazioni successive, a valle del dispositivo, o a re-immetterlo nell’ambiente o a condurlo all’esterno dell’ambiente. Figure 3 shows an example of use of the device 1, for example within a heating or steel or incineration plant. In this situation, an inlet duct 81 conveys the gaseous fluid to be treated towards the operating portions 8 of the plates, so that the gaseous fluid enters the operating spaces 10 from the lower ends 5 of the plates. In this way the gaseous fluid is forced to cross the operating spaces between the first and second spacers without drawing outside the operating spaces, for example in the first and second cooling spaces. When the gaseous fluid reaches the upper ends of the plates, it leaves the operating spaces and is conveyed outside the device by an outlet duct 82, which directs the gaseous fluid to subsequent stations, downstream of the device, or to re -introduce it into the environment or lead it outside the environment.
Preferibilmente, per facilitare il montaggio del dispositivo 1 tra i condotti di ingresso e uscita, le piastre 3, in corrispondenza delle rispettive prime 6 e seconde porzioni di montaggio 7 (dove i distanziali 12 e 13 sono interfogliati a contatto con le piastre), e i distanziali 12 e 13 sono dotati di scanalature (ad esempio aventi forma a V, come esemplarmente mostrato nelle figure). Tali scanalature consentono l'inserimento, per scorrimento, del dispositivo assemblato tra i condotti di ingresso e uscita, in modo tale che due pareti opposte dei condotti vengano a trovarsi nelle rispettive scanalature e due restanti pareti opposte (trasversali, e.g. ortogonali alle suddette due pareti) si trovino in corrispondenza con la prima e l’ultima piastra della pluralità di piastre. Preferably, to facilitate the assembly of the device 1 between the inlet and outlet ducts, the plates 3, in correspondence with the respective first 6 and second mounting portions 7 (where the spacers 12 and 13 are interleaved in contact with the plates), and the spacers 12 and 13 are provided with grooves (for example having a V shape, as exemplary shown in the figures). These grooves allow the insertion, by sliding, of the assembled device between the inlet and outlet ducts, so that two opposite walls of the ducts are in the respective grooves and two remaining opposite walls (transverse, e.g. orthogonal to the aforementioned two walls ) are in correspondence with the first and last plates of the plurality of plates.
La Richiedente ha osservato, mediante l’esecuzione di test di verifica del comportamento del dispositivo, l’efficienza media di rimozione di 13 differenti IPA contenuti in un fluido gassoso (fumi di combustione di legna), considerando un’efficienza media di rimozione del particolato pari al 90%. The Applicant has observed, by carrying out tests to verify the behavior of the device, the average removal efficiency of 13 different PAHs contained in a gaseous fluid (wood combustion fumes), considering an average particulate removal efficiency equal to 90%.
Esemplarmente, il fluido gassoso può essere a circa 300° C (tipicamente uniformemente) e le piastre del dispositivo 1 sono mantenute a circa 150°C mediante il primo e/o secondo dispositivo di scambio termico. I risultati numerici di tali test, aventi fini puramente illustrativi, sono mostrati nella seguente tabella, dove C1 e C2 indicano rispettivamente la concentrazione di ciascun IPA nel particolato contenuto nel fluido gassoso a monte e a valle del dispositivo, E1 indica l’efficienza media di rimozione del particolato dovuta all’effetto meccanico dello stesso, C3 indica la quantità di ciascun IPA a valle del dispositivo per Kg di particolato a monte del dispositivo, ed E2 indica l’efficienza complessiva di rimozione di ciascun IPA. A fondo della tabella si riportano le somme dei valori C1, C2 e C2 e l’ultimo valore della colonna E2 riporta l’efficienza media di rimozione degli IPA. For example, the gaseous fluid can be at about 300 ° C (typically uniformly) and the plates of the device 1 are kept at about 150 ° C by the first and / or second heat exchange device. The numerical results of these tests, having purely illustrative purposes, are shown in the following table, where C1 and C2 respectively indicate the concentration of each PAH in the particulate contained in the gaseous fluid upstream and downstream of the device, E1 indicates the average removal efficiency of the particulate due to its mechanical effect, C3 indicates the quantity of each PAH downstream of the device per kg of particulate upstream of the device, and E2 indicates the overall removal efficiency of each PAH. At the bottom of the table are the sums of the values C1, C2 and C2 and the last value of column E2 shows the average removal efficiency of PAHs.
Come è possibile osservare, l’efficienza media di rimozione degli IPA è pari a circa il 98°/ % ovvero maggiore dell’efficienza media di rimozione del particolato (pari al 90%). Pertanto il dispositivo e il metodo oggetto della presente consentono vantaggiosamente di realizzare un abbattimento degli IPA contenuti in un fluido gassoso. As can be seen, the average PAH removal efficiency is approximately 98 ° /% or higher than the average particulate removal efficiency (equal to 90%). Therefore, the device and the method object of the present allow advantageously to achieve a reduction of the PAHs contained in a gaseous fluid.
Claims (10)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| IT000108A ITBS20100108A1 (en) | 2010-06-17 | 2010-06-17 | DEVICE FOR FILTERING A GASEOUS FLUID |
Applications Claiming Priority (1)
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| IT000108A ITBS20100108A1 (en) | 2010-06-17 | 2010-06-17 | DEVICE FOR FILTERING A GASEOUS FLUID |
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|---|---|
| ITBS20100108A1 true ITBS20100108A1 (en) | 2011-12-18 |
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ID=43708928
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| IT000108A ITBS20100108A1 (en) | 2010-06-17 | 2010-06-17 | DEVICE FOR FILTERING A GASEOUS FLUID |
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|---|---|
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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2010
- 2010-06-17 IT IT000108A patent/ITBS20100108A1/en unknown
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