NL1001963C1

NL1001963C1 - Separator for dust, mixt and-or drips

Info

Publication number: NL1001963C1
Application number: NL1001963A
Authority: NL
Inventors: Rudolf Van Hardeveld
Original assignee: Rudolf Van Hardeveld
Priority date: 1995-12-21
Filing date: 1995-12-21
Publication date: 1997-06-24

Abstract

The separator comprises at least one housing provided with an input (3) for the gas current to be cleaned on one side and an outlet (2) for the cleaned gas current on the other side. It also has at least one vertically positioned throughflow for the gas current. Devices are incorporated for the separation of particles from the gas current and are in direct connection with the through passage and are formed by a number of plates. These plates are at an angle of less than 90 deg with the axis of the through passage. Between two plates is a gap which can capture the particles and feed them away.

Description

Titel: Afscheider voor stof, nevel en/of druppels.Title: Separator for dust, mist and / or drops.

De uitvinding heeft betrekking op een inrichting voor het verwijderen van vaste en/of vloeibare deeltjes uit een gasstroom door de gasstroom in turbulente beweging te brengen en de deeltjes uit de gasstroom af te scheiden. Een dergelijke 5 inrichting wordt aangeduid met de term 'Turbulent Flow Precipitator' (TFP). Het principe en de werking van deze afscheider is beschreven in de Internationale octrooiaanvrage WO-A 93/15822, waarvan de inhoud hierin bij wijze van referentie opgenomen is.The invention relates to an apparatus for removing solid and / or liquid particles from a gas stream by causing the gas stream to turbulently move and separating the particles from the gas stream. Such a device is designated by the term "Turbulent Flow Precipitator" (TFP). The principle and operation of this separator is described in International Patent Application WO-A 93/15822, the contents of which are incorporated herein by reference.

10 De afscheiding berust op het fenomeen, dat een turbulente gasstroom in een ruimte, in de nabijheid van de wand van de ruimte, een zone heeft van afnemende turbulentie, een zogenaamde visceuze grenslaag. In deze zone kan men de deeltjes vangen en af voeren. Volgens de uitvoeringsvorm die 15 beschreven is in genoemd Amerikaans octrooischrift verkrijgt men afscheiding van deeltjes met een grootte van 0.01 tot 100 μπι in een afscheider door de turbulente gasstroom te leiden over een serie vertikale verzamelplaten, die een aantal vertikale spieetvormige ruimtes vormen, die in directe 20 verbinding staan met de ruimte waar de turbulente gasstroom zich bevindt.The separation is based on the phenomenon that a turbulent gas flow in a room, in the vicinity of the wall of the room, has a zone of decreasing turbulence, a so-called viscous boundary layer. The particles can be collected and removed in this zone. According to the embodiment described in the said US patent, particles of 0.01 to 100 µm in size are separated in a separator by passing the turbulent gas flow over a series of vertical collection plates, which form a number of vertical spit-shaped spaces, which form in direct 20 are connected to the space where the turbulent gas flow is located.

De afscheider, zoals beschreven in genoemd octrooischrift heeft echter het nadeel, dat deze minder geschikt is voor toepassing in de procesindustrie. De vorm en constructie van 25 de afscheider hebben tot gevolg, dat toepassing van verhoogde of verlaagde druk en hoge temperaturen niet of slechts in zeer beperkte mate mogelijk is. Tevens is de constructie minder geschikt voor het continu afvoeren van de afgescheiden vaste stof, hetgeen de toepasbaarheid verder beperkt voor continue 30 processen. Voorbeelden daarvan zijn de afscheiding van katalysatorstof uit reactiegassen, de afscheiding van vaste stof uit de afgassen van fluid-bed granulatoren, de 1 u u i 9 6 3 2 afscheiding van druppels en/of nevels uit condensors, destillatiekolommen en neutralisatoren.However, the separator as described in said patent has the disadvantage that it is less suitable for use in the process industry. The shape and construction of the separator means that the use of elevated or reduced pressure and high temperatures is not possible or only possible to a very limited extent. Also, the construction is less suitable for continuously discharging the separated solid, which further limits the applicability for continuous processes. Examples thereof are the separation of catalyst dust from reaction gases, the separation of solid matter from the waste gases from fluid bed granulators, the separation of droplets and / or mists from condensers, distillation columns and neutralizers.

Het doel van de onderhavige uitvinding is te voorzien in een verbeterde uitvoering van een Turbulent Flow Precipitator, 5 waarbij zich de genoemde nadelen niet voordoen. De uitvinding berust op het inzicht dat door toepassing van een afwijkende constructie van de afscheidingsplaten, namelijk in de vorm van kegelvlakken, of daaraan verwante structuren, enerzijds een goede afscheiding van de deeltjes verkregen kan worden, 10 terwijl anderzijds de mogelijkheid verkregen wordt de afscheider zodanig uit te voeren, dat deze bestand is tegen hoge druk en verhoogde temperatuur.The object of the present invention is to provide an improved embodiment of a Turbulent Flow Precipitator, wherein the above-mentioned drawbacks do not occur. The invention is based on the insight that by using a different construction of the separating plates, namely in the form of conical surfaces, or related structures, on the one hand good separation of the particles can be obtained, while on the other hand the possibility of separating the separator is obtained. make it resistant to high pressure and elevated temperature.

De uitvinding betreft derhalve een inrichting voor het verwijderen van vaste of vloeibare deeltjes uit een gasstroom 15 door de gasstroom in turbulente beweging te brengen en de deeltjes uit de gasstroom af te scheiden, welke inrichting ten minste bestaat uit een behuizing voorzien van een toevoer voor de te zuiveren gasstroom aan één zijde en een afvoer voor de gezuiverde gasstroom aan de andere zijde, alsmede ten minste 20 één in hoofdzaak vertikaal geplaatste doorvoer voor de gasstroom, waarbij de inrichting voorzien is van middelen voor het afscheiden van deeltjes uit de gasstroom, welke middelen grenzen aan de doorvoer, daarmee in directe verbinding staan en gevormd worden door een aantal platen, die onder een hoek 25 kleiner dan 90° met de as van de doorvoer staan en waarbij telkens twee platen een spleet met elkaar vormen, welke geschikt is voor het opvangen en afvoeren van de deeltjes.The invention therefore relates to a device for removing solid or liquid particles from a gas stream by causing the gas stream to turbulently move and separating the particles from the gas stream, which device comprises at least a housing provided with a supply for the gas stream to be purified on one side and a discharge for the purified gas stream on the other side, as well as at least one substantially vertically arranged passage for the gas stream, the device being provided with means for separating particles from the gas stream, which means limits on the transit, are in direct connection therewith and are formed by a number of plates, which are at an angle of less than 90 ° to the axis of the transit and wherein two plates each form a gap with each other, which is suitable for collecting and discharging the particles.

Diverse uitvoeringsvormen van de inrichting volgens de uitvinding zijn toegelicht in de bijgevoegde figuren.Various embodiments of the device according to the invention are illustrated in the attached figures.

30 Opgemerkt wordt, dat de uitvinding geschikt is voor het verwijderen van deeltjes uit een gasstroom, waarbij de term deeltjes zowel betrekking heeft op vaste deeltjes (stof), als op vloeibare deeltjes (druppels, nevel).It is noted that the invention is suitable for removing particles from a gas stream, the term particles referring to both solid particles (dust) and liquid particles (drops, mist).

In het algemeen kan men stellen, dat voldoende 35 afscheiding verkregen kan worden als men er voor zorgt, dat het Reynolds getal in het centrum van de doorvoer groter is dan 2000. De deeltjes verzamelen zich door de afnemende 1 0 u 1 9 6 3 3 turbulentie in de visceuze grenslaag aan de wand van de doorvoer en zullen zich daarbij tussen de neerwaarts gerichte platen verzamelen.In general, it can be said that sufficient separation can be obtained if the Reynolds number in the center of the throughput is made to be greater than 2000. The particles accumulate by decreasing 1 0 h 1 9 6 3 3 turbulence in the viscous boundary layer on the wall of the passage and will thereby accumulate between the downward facing plates.

Turbulentie verkrijgt en handhaaft men door een 5 combinatie van snelheid (in het algemeen > 20 m/s) en diameter (hydraulische diameter) van het doorvoerkanaal. Het heeft de voorkeur dat de gasstroom reeds turbulent is bij het intreden van de inrichting, zodat geen verdere maatregelen nodig zijn. Alleen als de parameters die de turbulentie bepalen (snelheid, 10 diameter, dichtheid, viscositeit) tijdens doorvoer wijzigen, kan het nodig zijn aanvullende maatregelen te nemen voor het handhaven of versterken van de mate van turbulentie. Genoemde maatregelen zijn bijvoorbeeld het aanbrengen van schotels die de doorvoer beperken.Turbulence is obtained and maintained by a combination of velocity (generally> 20 m / s) and diameter (hydraulic diameter) of the feed-through channel. It is preferred that the gas flow is already turbulent when the device enters, so that no further measures are required. Only if the parameters determining the turbulence (speed, diameter, density, viscosity) change during transit, it may be necessary to take additional measures to maintain or enhance the degree of turbulence. Said measures are, for example, the installation of dishes that limit throughput.

15 Bij de toepassing van de inrichting volgens de uitvinding is het van belang, dat de schuine platen zodanig opgesteld zijn, dat de vaste stof niet op de platen blijft liggen, maar door een juiste keus van de hoek van de platen met de horizontaal, door werking van de zwaartekracht naar beneden 20 stromen. De afgevangen materie geraakt daarbij op een neerwaarts gericht hellend vlak, in verbinding met een afvoerkanaal. Door invloed van zwaartekracht, eventueel aangevuld met mechanische middelen wordt de materie afgevoerd naar het afvoerkanaal. Dit betekent in de praktijk, dat de 25 hoek van de platen met de horizontaal (Cl: figuur 3) bij voorkeur groter is dan de storthoek van de af te scheiden vaste stof. In de praktijk zal deze hoek tussen 50 en 80° liggen. Bij de afscheiding van een nevel van druppeltjes uit een gasstroom heeft men niet de eis van een helling voor de 30 platen, die gerelateerd is aan de storthoek. Uiteraard dienen de platen wel onder een hoek met de verticaal te staan die kleiner is dan 90°. Het kan bij dergelijke toepassingen voordeel hebben de platen zodanig te kiezen of te behandelen, dat samenvloeien van vloeistofdruppeltjes tot grotere druppels 35 bevorderd wordt.When using the device according to the invention, it is important that the angled plates are arranged such that the solid does not remain on the plates, but by correctly selecting the angle of the plates with the horizontal, by force of gravity to flow down 20. The captured material hits a downward sloping surface, in communication with a discharge channel. Due to the influence of gravity, possibly supplemented with mechanical means, the matter is discharged to the discharge channel. In practice this means that the angle of the plates with the horizontal (Cl: figure 3) is preferably greater than the dumping angle of the solid to be separated. In practice, this angle will be between 50 and 80 °. When separating a mist of droplets from a gas stream, there is no requirement for a slope for the plates, which is related to the dumping angle. The plates must of course be at an angle to the vertical that is less than 90 °. In such applications, it may be advantageous to select or treat the plates to promote confluence of liquid droplets into larger droplets.

Diverse uitvoeringsvormen van de uitvinding zijn mogelijk. Volgens een eerste uitvoeringsvorm heeft de 1 ü ü 1 9 6 3 4 behuizing een ronde of een elliptische vorm. De platen kunnen in een louvre of lamellen structuur aangebracht zijn en bijvoorbeeld de vorm hebben van een omwentelingslichaam, zoals een kegelvlak of een veelhoek. Het heeft de voorkeur, dat de 5 platen de vorm hebben van een omwentelingslichaam van een rechte lijn, een gebogen lijn of een lijn met één of meer hoeken.Various embodiments of the invention are possible. According to a first embodiment, the 1 9 6 3 4 housing has a round or an elliptical shape. The plates can be arranged in a louver or slat structure and for instance have the shape of a body of revolution, such as a conical surface or a polygon. It is preferred that the plates have the shape of a body of revolution of a straight line, a curved line or a line with one or more angles.

De gasdoorvoer geschiedt in opwaartse of in neerwaartse richting, waarbij het tevens mogelijk is twee of meer 10 vertikaal opgestelde buisdelen met elkaar te verbinden door bochten van ongeveer 180°, hetgeen als voordeel heeft, dat het systeem minder hoogte benodigt.The gas passage takes place in upward or downward direction, wherein it is also possible to connect two or more vertically arranged pipe sections together by bends of approximately 180 °, which has the advantage that the system requires less height.

De constructie van de inrichting is afhankelijk van de beoogde toepassing. Daarbij dient met name rekening gehouden 15 te worden met de aard van de gasstroom (druk, temperatuur, corrosieve werking, en dergelijke), en de aard van de af te scheiden vaste stof (storthoek, erosieve werking, en dergelijke). De druk in het systeem bepaalt in hoge mate de vorm en de dikte van de wanden, terwijl de aard van de 20 gasstroom en de vaste stof mede bepalend is voor de keuze van de constructie materialen.The construction of the device depends on the intended application. In particular, the nature of the gas flow (pressure, temperature, corrosive effect, etc.) and the nature of the solid to be separated (dumping angle, erosive effect, etc.) must be taken into account. The pressure in the system largely determines the shape and thickness of the walls, while the nature of the gas flow and the solid determines the choice of the construction materials.

De maximale normaal afstand van twee platen (dmax) wordt gegeven door L.cosa.sina, waarbij L de lengte van de konus en α de hoek van de platen met de horizontaal is.The maximum normal distance of two plates (dmax) is given by L.cosa.sina, where L is the length of the cone and α is the angle of the plates with the horizontal.

25 De platen staan in verbinding met een afvoerkanaal, dat aan de onderzijde voorzien is van middelen om de verzamelde materie uit het systeem te verwijderen.The plates communicate with a drain, which is provided at the bottom with means to remove the collected matter from the system.

Dit afvoerkanaal kan bijvoorbeeld een ringvormig kanaal zijn, dat de platen omgeeft. Het is ook mogelijk de gasstroom 30 door een ringvormig kanaal, dat de platen omgeeft, te leiden, terwijl de afvoer van afgescheiden materiaal door een centraal kanaal geschiedt. De voordelen van deze laatste variant zijn onder meer, dat volstaan kan worden met een lagere gassnelheid, hetgeen de vangstefficiëntie ten goede komt. Per 35 lengte-eenheid is het contactoppervlak voor de uitwisseling van materie groter, en wel in verhouding van de in- en uitwendige diameter van de schotels.This discharge channel can for instance be an annular channel, which surrounds the plates. It is also possible to pass the gas stream 30 through an annular channel surrounding the plates, while the discharge of separated material takes place through a central channel. The advantages of the latter variant include the fact that a lower gas velocity can suffice, which improves the fishing efficiency. The contact area for the exchange of matter is larger per unit length, in proportion to the internal and external diameter of the trays.

10 0 1963 510 0 1963 5

In het geval de af te scheiden stof niet of zeer moeilijk 'stroomt', kan men maatregelen nemen om het transport naar het afvoerkanaal te bevorderen. Voorbeelden van dergelijke maatregelen zijn continu of intermitterend bevloeien van de 5 platen met water of een andere vloeistof, continu of intermitterend trillen of schudden van de platen, en dergelijke.In the event that the material to be separated does not "flow" or is very difficult, measures can be taken to promote transport to the discharge channel. Examples of such measures are continuous or intermittent flooding of the plates with water or another liquid, continuous or intermittent vibration or shaking of the plates, and the like.

Het afgescheiden materiaal, dat in de verzamelruimte opgevangen is, kan men op gebruikelijke wijze afvoeren, 10 afhankelijk van de aard en de hoeveelheid.The separated material collected in the collecting space can be discharged in the usual way, depending on the nature and the quantity.

De inrichting volgens de uitvinding kan zodanig geconstrueerd worden, dat de gastroom van boven naar beneden door de inrichting gaat, of omgekeerd. Ook is het mogelijk gebruik te maken van een systeem, waarbij een buisvormige 15 constructie toegepast wordt, welke voorzien is van bochten tussen vertikaal opgestelde buisdelen. In elk van de vertikaal opgestelde buisdelen dient de richting van de platen zodanig te zijn, dat de afgevangen materie neerwaarts naar het afvoerkanaal stromen kan.The device according to the invention can be constructed such that the gas flow passes through the device from top to bottom, or vice versa. It is also possible to use a system in which a tubular construction is used, which is provided with bends between vertically arranged pipe sections. In each of the vertically arranged pipe sections, the direction of the plates should be such that the captured material can flow down to the discharge channel.

20 De inrichting kan toegepast worden voor de afscheiding van deeltjes (stof/druppels/nevel) uit gasstromen. De afscheider is met name geschikt voor de afscheiding van deeltjes met een grootte van 0.01 tot 100 μιη, meer in het bijzonder van 0.1 tot 75 μιη. Aangezien de afscheider geen 25 bewegende delen bezit, is het energieverbruik van de afscheider beperkt tot de energie die benodigd is voor het in turbulente stroming brengen en houden van de gasstroom. In de chemische procesindustrie zijn de gasstromen veelal reeds in turbulente stroming, zodat vrijwel geen extra energie benodigd 30 is voor de afscheiding. Tevens is de afscheider weinig gevoelig voor storingen, zodat het onderhoud tot een minimum beperkt is.The device can be used for the separation of particles (dust / droplets / mist) from gas flows. The separator is particularly suitable for the separation of particles with a size of 0.01 to 100 μι, more in particular from 0.1 to 75 μιη. Since the separator has no moving parts, the energy consumption of the separator is limited to the energy required to bring and maintain the gas flow in turbulent flow. In the chemical process industry, the gas flows are often already in turbulent flow, so that virtually no extra energy is required for the separation. The separator is also not very susceptible to malfunctions, so maintenance is kept to a minimum.

De uitvinding is met name geschikt voor toepassing in de chemische procesindustrie, waarbij drukken tot 900 bar en 35 temperaturen tot 1200°C doorstaan moeten worden. Meer specifiek kan bij toepassing van de uitvinding gedacht worden aan afscheiding van nevel bij destillatiekolommen, condensors 1001963 6 of neutralisatoren, gas/vloeistofschelders bij het opwerken en drogen van aardgas, katalysatorstofuitworp uit fluid-bed reactoren, stof/gruis in blustorens (cokesbereiding), stof/gruis bij pril of granulatieprocessen, stof bij 5 verbrandings- en calcineerprocessen (cementovens), en dergelijke.The invention is particularly suitable for use in the chemical process industry, in which pressures up to 900 bar and temperatures up to 1200 ° C must be tolerated. More specifically, application of the invention may include mist separation at distillation columns, condensers 1001 963 6 or neutralizers, gas / liquid separators in working up and drying natural gas, catalyst dust ejection from fluid-bed reactors, dust / grit in quenching towers (coke preparation), dust / grit in early or granulation processes, dust in combustion and calcination processes (cement kilns), and the like.

De uitvinding wordt nu toegelicht aan de hand van de figuren, waarin figuur 1 een drietal mogelijkheden voor de vorm van de platen 10 geeft, figuur 2 een schematisch weergave is van een doorsnede van een pijp met schotels, waarbij een tweetal middelen is aangegeven voor het bevorderen van turbulentie, figuur 3 de onderlinge afstand en de hoeken van de platen 15 geeft, figuur 4 enkele constructies van de inrichting geeft, figuur 5 een tweetal uitvoeringsvormen van de inrichting met verschillende onderlinge plaatsing van de gasdoorvoer en de deeltjes afvoer geeft, en 20 figuur 6 een multikanaal uitvoering toont.The invention will now be elucidated with reference to the figures, in which figure 1 gives three possibilities for the shape of the plates 10, figure 2 is a schematic representation of a cross section of a pipe with dishes, wherein two means are indicated for promoting turbulence, figure 3 shows the mutual distance and the angles of the plates 15, figure 4 shows some constructions of the device, figure 5 shows two embodiments of the device with different mutual arrangement of the gas throughput and the particle discharge, and 20 figure 6 shows a multi-channel embodiment.

In figuur 1 A tot en met 1 D is (1) de as van symmetrie van het omwentelingslichaam met een circulair grondvlak of een regelmatige veelvlak met een 3 of meervoudige symmetrie rond deze as. Het vlak (2) is een optionele vlakke aanzet van het 25 onwentelingslichaam in de normaalrichting op de symmetrie as. De lijnen (3a), (3b) en (3c) zijn de doorsnijdingen van een vlak door de as van symmetrie met het omwentelingslichaam, waarbij het lijnstuk (3a) een rechte is, lijnstuk (3b) een gebogen lijn met een van binnen naar buiten toe toenemende 30 kromtestraal en lijnstuk (3c) een gebroken lijn met een van binnen naar buiten toe toenemende helling ten opzichte van de symmetrie as. De figuren 1D en IE zijn projecties van omwentelingslichamen op het vlak loodrecht op de as van symmetrie. Hierin is (1) de as van symmetrie, (4) en (5) 35 respectievelijk de buiten- en binnen-omtrek van een circulair omwentelingslichaam, (6) en (7) respectievelijk de buiten- en 1 u t ί y 6 3 7 binnenomtrek van een omwentelingslichaam met een N-voudige symmetrieas, waarbij in de tekening N = 8.In Figures 1A to 1D (1) is the axis of symmetry of the body of revolution with a circular base or a regular polyhedron with a 3 or multiple symmetry about this axis. The plane (2) is an optional flat start of the body of revolution in the normal direction on the symmetry axis. The lines (3a), (3b) and (3c) are the intersections of a plane through the axis of symmetry with the body of revolution, the line segment (3a) being a straight line, the segment (3b) being a curved line with an inward to outwardly increasing radius of curvature and line segment (3c) a broken line with an inwardly outwardly increasing slope relative to the symmetry axis. Figures 1D and IE are projections of bodies of revolution on the plane perpendicular to the axis of symmetry. Herein (1) is the axis of symmetry, (4) and (5) 35 the outer and inner circumference of a circular body of revolution, respectively, (6) and (7) the outer and 1 ut 6 6, respectively. inner circumference of a body of revolution with an N-fold axis of symmetry, where N = 8 in the drawing.

Figuur 2 omvat de schematische weergave van een uitvoeringsvorm van een inrichting voor het vangen van 5 deeltjes volgens de uitvinding.Figure 2 comprises a schematic representation of an embodiment of a device for catching particles according to the invention.

In figuur 2A wordt, in opwaartse of neerwaartse richting, de te reinigen gasstroom, (9) geleid door het centrale kanaal (7) dat gevormd wordt door een stapeling van omwentelingslichamen (schotels, platen) (3) zoals beschreven 10 in figuur 1. De virtuele top (8) van de omwentelingslichamen (kegels) is hierbij omhoog gericht. De annulaire of spieetvormige ruimte (6) welke wordt gevormd tussen de behuizing (2) en de buitenzijde van de schotels dient als afvoerkanaal voor de afgevangen deeltjes. Om de turbulentie te 15 bevorderen wordt optioneel op regelmatige afstanden in de stapeling van schotels (3) een, de turbulentie verhogende, schotel geplaatst waarvan de lengte (c.q. hoogte) en/of richting zodanig is dat een restrictie ontstaat in het centrale gasvoerende kanaal (7). De schotel (4) heeft 20 uitsluitend een grotere lengte terwijl bij schotel (5) de richting van de verlenging tevens gebogen is in de normaalrichting van de symmetrieas (1) van het toestel.In Figure 2A, in upward or downward direction, the gas stream to be cleaned (9) is passed through the central channel (7) which is formed by a stack of revolution bodies (dishes, plates) (3) as described in Figure 1. The virtual top (8) of the bodies of revolution (cones) is directed upwards. The annular or spatial space (6) which is formed between the housing (2) and the outside of the dishes serves as a discharge channel for the captured particles. To promote turbulence, optionally at regular intervals in the stacking of trays (3) a turbulence-increasing tray is placed, the length (or height) and / or direction of which is such that a restriction arises in the central gas-carrying channel ( 7). The cup (4) has a greater length only, while in cup (5) the direction of the extension is also bent in the normal direction of the axis of symmetry (1) of the appliance.

In figuur 2B wordt de te reinigen gasstroom (9) geleid door het annulaire kanaal (6) in opwaartse of neerwaartse 25 richting. De afvoer van de afgevangen deeltjes vindt plaats via het centrale kanaal (7), dat in dit geval gevormd wordt door een stapeling van omwentelingslichamen (3) waarvan de virtuele top (8) neerwaarts gericht is. De turbulentie van de gasstroom in het annulaire kanaal (6) kan zonodig verhoogd 30 worden door in de stapeling van schotels op regelmatige afstanden schotels te plaatsen met een afwijkende lengte en/of vorm (4 en 5), waarbij de verlengingen in dit geval restricties vormen in de annulaire ruimte (6).In Figure 2B, the gas stream (9) to be cleaned is passed through the annular channel (6) in upward or downward direction. The collected particles are discharged via the central channel (7), which in this case is formed by a stack of bodies of revolution (3), the virtual top (8) of which faces downwards. The turbulence of the gas flow in the annular channel (6) can be increased, if necessary, by placing trays of irregular length and / or shape (4 and 5) in the stacking of trays at regular distances, the extensions in this case being restrictions forms in the annular space (6).

In figuur 3 wordt de relatie zichtbaar gemaakt welke 35 bestaat tussen de maximale normaalafstand (dmax) van de omwentelingslichamen, de schotels (2), de lengte (L) van de doorsnede (3) van het omwentelingslichaam (2) met een vlak (P) 1 i> ü 1 9 6 3 8 door de symmetrie as (1) en de hoek A welke deze doorsnede (3) maakt met (4) de normaal, N, op deze symmetrie as (1), opdat gezien vanuit de symmetrie as ieder vlak (N) in de normaalrichting tenminste één (1) omwentelingslichaam 5 (schotel) doorsnijdt en de constructie in de normaalrichting gezien "optisch" dicht is. De projectie (H) van de doorsnede (L) van het omwentelingslichaam op het normaalvlak is gelijk aan H = L.cosa. De maximale afstand (dmax) wordt gegeven door dmax = H.sina. Uit deze relaties volgt dat dmax = L.sina.cosa. 10 De maximale axiale afstand (Vmax) tussen de omwentelingslichamen gemeten in de richting parallel aan de symmetrie as is Vmax = L.sina = d/cosa. Indien de doorsnijding van het omwentelingslichaam met het vlak P geen rechte is maar een gebogen of gebroken lijnstuk zoals aangegeven in de figuren 1B 15 en 1C dan is L de rechte welke de uiteinden van dat gebogen of gebroken lijnstuk met elkaar verbindt.Figure 3 shows the relationship which exists between the maximum normal distance (dmax) of the bodies of revolution, the plates (2), the length (L) of the cross section (3) of the body of revolution (2) with a plane (P ) 1 i> ü 1 9 6 3 8 through the symmetry axis (1) and the angle A which makes this cross section (3) with (4) the normal, N, on this symmetry axis (1), so that seen from the symmetry if each plane (N) in the normal direction intersects at least one (1) revolution body 5 (cup) and the construction is "optically" closed in the normal direction. The projection (H) of the cross-section (L) of the body of revolution on the normal plane is equal to H = L.cosa. The maximum distance (dmax) is given by dmax = H.sina. From these relationships it follows that dmax = L.sina.cosa. 10 The maximum axial distance (Vmax) between the bodies of revolution measured in the direction parallel to the axis of symmetry is Vmax = L.sina = d / cosa. If the intersection of the body of revolution with the plane P is not a straight line but a curved or broken line segment as shown in Figures 1B 15 and 1C, then L is the straight line connecting the ends of that curved or broken line segment.

Figuur 4 geeft een vergelijking van een tweetal mogelijke constructies van de inrichting waaruit blijkt dat het van voordeel is om binnen één behuizing meerdere schotel-20 stapelingen te installeren in plaats van een enkele, in figuur 4A is binnen een behuizing (1) een stapeling van schotels (2) geplaatst waarvan de doortocht een oppervlak heeft gelijk aan π/4D2 waarin D de diameter van het gasvoerend kanaal (6) is.Figure 4 provides a comparison of two possible constructions of the device, showing that it is advantageous to install multiple tray-20 stacks within one housing instead of a single one, in Figure 4A a stack of 1 trays (2) whose passage has an area equal to π / 4D2 where D is the diameter of the gas-carrying channel (6).

In figuur 4B is binnen een iets grotere behuizing (3) een 25 drietal schotelstapelingen (4) geplaatst waarvan de inwendige diameter d van de gasvoerende kanalen (5) zodanig is gekozen dat het totale doortochtoppervlak gelijk is aan de situatie in figuur 4A. Dat wil zeggen dat 7Ï/4D2 = 3.7t/4d2, waaruit volgt dat D = dV3. De voor de vangstefficiëncy van belang zijnde 30 verhouding tussen het wandcontact oppervlak en het doorstoomd oppervlak is in de onderscheiden gevallen in figuur 4A en in figuur 4B respectievelijk 4/D en 3*4/d = 4V3/D. De stromings-richting van het gas in de kanalen (5) en (6) kan zowel van beneden naar boven als omgekeerd zijn.In figure 4B, inside a slightly larger housing (3), three tray stacks (4) are placed, the internal diameter d of the gas-carrying channels (5) being chosen such that the total passage surface is equal to the situation in figure 4A. That is, 7i / 4D2 = 3.7t / 4d2, from which it follows that D = dV3. The ratio between the wall contact surface and the steamed surface which is important for the catch efficiency is in the respective cases in figure 4A and in figure 4B 4 / D and 3 * 4 / d = 4V3 / D, respectively. The flow direction of the gas in channels (5) and (6) can be from bottom to top or vice versa.

35 In figuur 4A worden de afgevangen deeltjes afgevoerd via de annulaire ruimte (7), terwijl in figuur 4B de afvoer plaats vindt via de ruimte (8).In figure 4A the captured particles are discharged via the annular space (7), while in figure 4B the discharge takes place via the space (8).

1u u 1 96 3 91h 1 96 3 9

Figuur 5 toont twee uitvoeringsvormen van de inrichting waarbij de gasdoorvoer en de deeltjes afvoerkanalen onderling verwisseld zijn.Figure 5 shows two embodiments of the device in which the gas passage and the particle discharge channels are interchanged.

In figuur 5A wordt het gas geleid door het door de 5 schotelstapeling (3) gevormde centrale kanaal (1), terwijl in figuur 5B dit kanaal (1) dient voor de afvoer van de afgevangen deeltjes.In Figure 5A the gas is passed through the central channel (1) formed by the tray stack (3), while in Figure 5B this channel (1) serves for the discharge of the captured particles.

De annulaire ruimte (4) welke aanwezig is tussen de buitenzijde van de schotelstapeling en de behuizing (6) dient 10 in de inrichting in figuur 5A als afvoerkanaal van de afgevangen deeltjes, terwijl in figuur 5B het gas door deze ruimte wordt geleid. De afgevangen deeltjes worden uit de inrichting verwijderd via een afvoer (5), terwijl het gas aan de inrichting wordt toe- en afgevoerd via de toe- en afvoeren 15 (2). In beide figuren heeft het centrale kanaal een diameterThe annular space (4) which is present between the outside of the tray stack and the housing (6) serves as a discharge channel of the captured particles in the device in figure 5A, while in figure 5B the gas is passed through this space. The trapped particles are removed from the device via a drain (5), while the gas is supplied and discharged to the device via the inlet and outlet (2). In both figures, the central channel has a diameter

Dinw/ de schotels een uitwendige diameter Duitw en de behuizing een diameter Db·Dinw / the dishes have an external diameter Duitw and the housing a diameter Db ·

In onderstaande tabel zijn voor de beide situaties (figuur 5A en 5B) een aantal kengrootheden aangegeven waaruit 20 blijkt dat het van voordeel is om de inrichting uit te voeren in de configuratie getekend in figuur 5B.The table below shows a number of key parameters for both situations (figures 5A and 5B), from which it is apparent that it is advantageous to implement the device in the configuration shown in figure 5B.

TabelTable

25 5A 5B25 5A 5B

Gasvoerend kanaal, oppervlak π/4 .Dinw2 icDuitw(Db-Duitw) Uitwisselend contactopper- 30 vlak/M ItD^nw T^DuitwGas-carrying duct, surface π / 4 .Dinw2 icDuitw (Db-Duitw) Exchange contact surface / M ItD ^ nw T ^ Duitw

Bij een gegeven gasdebiet leidt de configuratie uit figuur 5B tot of een lagere gassnelheid of tot een kleinere 35 dimensie van de apparatuur. Door het grotere contactoppervlak per lengte-eenheid van de schotelstapeling (3) voor de uitwisseling van de deeltjes is de vangstefficiëncy van de 1001963 10 configuratie in figuur 5B hoger dan die in 5A onder overigens gelijk blijvende stromingscondities.At a given gas flow rate, the configuration of Figure 5B results in either a lower gas velocity or a smaller dimension of the equipment. Due to the larger contact area per unit length of the tray stack (3) for particle exchange, the capture efficiency of the 1001963 configuration in Figure 5B is higher than that in 5A under otherwise constant flow conditions.

In figuur 6 wordt een doorsnede getoond van een concentrische multikanaal uitvoering van de inrichting. Rond 5 de as van symmetrie (1) van de inrichting bevinden zich afwisselend ringvormige gasvoerende kanalen (3) en kanalen voor de afvoer van afgevangen deeltjes (2). Tussen deze kanalen bevinden zich ringvormige schotels (4) waarvan de helling afloopt van het aanliggende gasvoerende kanaal naar 10 het aanliggende deeltjes afvoerende kanaal. Het centrale ronde kanaal is in de getekende configuratie een deeltjes afvoerend kanaal (5). Het is mogelijk de functies van de kanalen te verwisselen op voorwaarde dat de helling van de schotels blijft voldoen aan de voorwaarde van aflopen in de richting 15 van het deeltjes voerende kanaal.Figure 6 shows a cross-section of a concentric multi-channel embodiment of the device. Around the axis of symmetry (1) of the device there are alternately annular gas-carrying channels (3) and channels for the removal of captured particles (2). Between these channels are annular dishes (4), the slope of which slopes from the adjacent gas-carrying channel to the adjacent particle-draining channel. The central round channel in the drawn configuration is a particle-discharging channel (5). It is possible to interchange the functions of the channels provided that the inclination of the trays continues to meet the condition of sloping in the direction of the particulate channel.

De installatie wordt aan de onderzijde afgedicht door een bodemplaat (6) waar het centrale kanaal (5) en de ringvormige kanalen (2) gasdicht doorheen lopen en uitmonden in de verzamelruimte (7) voor de afgevangen deeltjes waaruit deze 20 verwijderd kunnen worden via sluis (8). De stromingsrichting van het gas is vrij te kiezen, opwaarts of neerwaarts, waartoe de toe- en afvoeren (9) zijn aangebracht.The installation is sealed at the bottom by a bottom plate (6) through which the central channel (5) and the annular channels (2) run gas-tight and open into the collection space (7) for the collected particles from which they can be removed via sluice (8). The flow direction of the gas is freely selectable, upwards or downwards, for which the supply and discharge (9) are provided.

1 U U 19 6 31 U U 19 6 3

Claims

1. Device for removing solid or liquid particles from a gas stream by causing the gas stream to turbulently move and separating the particles from the gas stream, which device comprises at least a housing provided with a feed for the gas stream to be purified on one side and a discharge for the purified gas flow on the other side, as well as at least one substantially vertically arranged passage for the gas flow, the device being provided with means for separating particles from the gas flow, which means adjoin the transit, in direct connection therewith and formed by a number of plates, which are at an angle less than 90 ° with the axis of the transit and wherein two plates each form a gap with each other, which is suitable for collecting and discharging of the particles.

The device of claim 1, wherein the housing has a round or an elliptical shape.

Device as claimed in claim 2, wherein the plates are arranged in a louver or slat structure.

The device of claims 1-3, wherein the plates are in the form of a body of revolution, such as a regular polyhedron.

The device of claims 1-3, wherein the plates are in the form of a polygon.

Device according to claims 1-5, wherein the plates are in the form of a body of revolution of a straight line, a curved line or a line with one or more angles.

7. Device as claimed in claims 1-6, wherein the angle of the plates with the horizontal is greater than the dumping angle 30 of the material to be separated.

8. Device as claimed in claims 1-7, wherein the angle of the plates with the horizontal is between 50 and 80 °. 1. u 1 9 6 3

9. Device as claimed in claims 1-8, wherein the means for introducing and / or keeping the gas flow into turbulent flow consist of trays with a smaller passage than the passage.

The device of claims 1-9, wherein the maximum normal distance of two plates (dmax) is given by L.cosa.sina, where L is the length of the cone and α is the angle of the plates with the horizontal.

11. Device as claimed in claims 1-10, wherein the housing is provided with two or more passages for the gas flow, each passage being provided by means for separating the particles. 1001963