NO124249B - - Google Patents

Description

Fremgangsmåte og innretning til separering av gassblandinger,

væskeblandinger og støvluftblandinger.

Denne oppfinnelse vedrører fremgangs-måter og innretninger til separering av gassblandinger, væskeblandinger og støv-luftblandinger ved termodiffusjon og an-vendelse av en blandebevegelse som be-fordrer separeringen.

Det hertil anvendte skillerør har den

mangel at betingelsene for en rask atskillelse og store skilleskarpheter ikke samtidig kan virkeliggjøres, idet den raske atskillelse forlanger en stor skilleskarphet, men en liten rørdiameter og dessuten høye resp. lave trykk. Ved siden herav krever stor skilleskarphet et rør med stor lengde,

hvori der ved liten diameter må være anordnet aksialt en hetetråd, og røret må være avkjølet utenfra, hvilket fører til en betydelig bruk av konstruksjonsdeler. Dessuten må den ved hjelp av den varme tråd frembragte konveksjonsstrøm som er vesentlig for en virkningsfull atskillelse, bare ha en begrenset hastighet, fordi det ellers opptrer turbulens som ville ødelegge atskillelsen. Dette fører til at atskillelsen kun kan foregå meget langsomt. Heller ikke kan man oppnå en vilkårlig høy skilleskarphet fordi den hertil nødvendige lille rørdiameter bare tillater en så liten hastighet at konveksjonsstrømmen av den nor-male diffusjon i rørets lengderetning mot-virker atskillelsen. Manglene skyldes til dels at konveksjonsstrømmens hastighet ikke lar seg regulere uavhengig fordi den er bestemt av temperaturfeltet. Skillevalsen muliggjør visstnok denne regulering ved endring av omløpstall, fordi den roterende valse river med seg blandinger ved

friksjon og på denne måte frembringer konveksjonsstrømmen, men denne strøm-ning er meget turbulensfølsom, og det kreves ved den med' stor hastighet roterende valse en glidetetning som på grunn av den utviklede varme og smøremidlet kan influere kjemisk på blandingen og foru-rense den. Dessuten kan kun én komponent atskilles resp. anrikes, fordi den annen komponent samler seg der hvor blandingen tilføres.

Ved foreliggende oppfinnelse unngår man disse vanskeligheter. Oppfinnelsen består hovedsakelig i at den blanding som skal utsettes for separasjon, befinner seg i

spalten mellom en roterende skive og et

hus som omgir skiven, idet skiven avkjøles

innenfra og huset oppvarmes eller omvendt

og de anrikede komponenter uttas ved husets ytre og indre omkrets. Fremgangsmåten kan også utføres på den måte at lengden av de mellom skive og hus oppstående spiraler av konveksjonsstrømnin-gen og hastigheten av denne srømning reguleres ved endring av omløpstall og spaltevidde, eller på den måte at blandingen — alt ettersom de lette eller tunge komponenter av blandingen skal tas ut — til-føres ved husets ytre resp. indre omkrets og komponentene uttas ved den indre resp. ytre omkrets., Når begge komponenter skal uttas, kan blandingen tilføres på en midlere diameter og komponentene uttas ved den indre og den ytre omkrets, eller huset kan omspyles av et varme- eller kjøle-middel.

Turbulensfølsomheten blir derved ves-ehtlig ^ forminsket og konveksjonsstrøm-ningen vesentlig forsterket. Konveksjons-strømmen lar seg frembringe ved sentrifu-galkrefter på hvilken som helst ønsket måte, dvs. med ønsket styrke og ønsket lang bane når man. ifølge oppfinnelsen an-vender en skive i et hus som fullstendig og trangt omslutter dem, idet skive og hus dreier seg med forskjellig omløpstall og skive og hus holdes på forskjellige tempera-turer. Den blanding som skal atskilles befinner seg i spaltene mellom hus og skive.

Til grunn for oppfinnelsen ligger den erkjennelse at der i spalten uavhengig av temperaturfeltet alene oppstår ved frik-sjons- og sentrifugalvirkning en konvek-sjonsstrøm således at der ved skive- og husveggene utformer seg grensesjikt hvori det medium man skal skille, befordres radi-alt utover resp. innover, og mellom grense-sjiktene roterer mediet praktisk talt som et stivt legeme. Også ved meget trange spal-ter består denne konveks jonsstrømning med den ikke vesentlige forskjell at begge konveksjonsstrømmer grenser til hverandre, altså mellomområdet med det som stivt legeme roterende medium mangler. Konveksjonsstrømmene forløper i spiraler. Ved omløpstall og spaltevidde kan lengden av spiralene og hastigheten av konvek-sjonsstrømningen påvirkes på ønsket måte uten at det behøver å oppstå turbulens. Det foreligger altså en annen regulerings-mulighet ved siden av den tredje å kunne velge fritt omløpsforskj ellen mellom skive og hus, hvilke muligheter hverken består ved skillerøret eller ved skillevalsen.

På tegningen viser fig. 1 innretningen til fremgangsmåtens utførelse i snitt, a er skiven som er utført hul for at et kjøle-eller oppvarmningsmiddel skal kunne til-og bortføres i kontinuerlig gjennomstrøm-ning gjennom den hule aksel. Skiven kan også være svevende lagret, b er huset med innbyggede, f. eks. elektriske varmeelementer, c, d, e, f og g er rør for tilleding av den blanding man skal atskille og for uttagning av de atskilte resp. anrikede komponenter og h er pakkbokser som tetter huset. De to halvdeler av huset kan være anordnet forskyvbare for at man skal kunne regulere spaltevidden. Opphetningen resp. avkjølingen av huset kan også foregå på den måte at det omspyles utvendig av et varme- eller kjølemiddel, f. eks. av våt damp. Endelig er i en føringsskive for kjøle- eller varmemidlet som strømmer gjennom skiven.

Fig. 2 viser anordningen av de inn-fresede spiraler k for skiven og punktert

betegner 1 spiralene for deri like over liggende vegg av huset. Fig. 3 viser snittet

gjennom spiralene som bare lar en liten spalte være fri.

Fig. 4 viser en konisk utformet spalte mellom skiven a og huset b. Skivetykkel-sen tiltar med økende radius fordi skiven skal være kald og huset varmt. Er derimot skiven opphetet og huset kaldt, så kan det være fordelaktig å gjøre bruk av den i fig.

5 viste form med utbulet skive.

Fig. 6 viser en trinnformet utført spalte. Her er m et av trinnene. Lysviddene be-høver ikke å være like store og heller ikke trinnlengdene. Ved forskjellige lysvidder og trinnlengder kan man hensiktsmessig påvirke skilleeffekten. Fig. 7 viser anordningen med konsen-trisk påsatte, sirkelformede steg n som er anordnet enten bare på én vegg eller på begge de like overfor hverandre stående vegger, som det sees av fig. 7. Fig. 8 viser en oppstuingsplate o ved den ytre radius med boringen p til bortførsel av de atskilte komponenter. Fig. 9 viser oppstuingsplaten i oppriss. Denne plate kan også gripe over skiveranden, således som antydet i fig. 10.

Ved utskillelse av støv må der treffes en innretning som stryker bort støvet som

avsetter seg på den kalde vegg. Fig. 11 viser en dertil tjenende innretning. På den like

over liggende vegg b er det anordnet for-senket en radial kniv q som er festet således dreibart om sin lengdeakse at den ved utdreiningen kommer til å ligge mot veggen a med det derpå avsatte støv og skraper støvet av ved en relativ bevegelse.

De ovenfor hinannen liggende skive- og husvegger kan forsynes med spiralformede spor med innbyrdes motsatt stigning (fig. 2, 3), og for uttagning av komponentene kan anordnes radiale oppstuingsplater o. Skiven kan være hul, fortrinsvis uthulet, for å oppta kjøle- eller hetemidlet, og dens

aksel kan være utført hul for kontinuerlig til- og bortledning av kjøle- og hetemidlet

(fig. 5 og 6.)

Opphetningen kan foregå ved elektriske varmeelementer som er innebygget i skiven eller i husets vegger. Diffusjonsrommet kan være oppdelt i delrom ved

sentriske ringer (n) som er festet til skiven

og huset og ligger overfor hinannen (fig. 7). Dessuten kan begge halvdeler av huset

være anordnet forskyvbart for å lette endringen av spaltevidden.

De like overfor hverandre liggende sporvegger kan være således utført og anordnet at de mellom skive og hus bare holder en liten spalte fri idet spaltevidden

har en størsteverdi av ca. 12 pst. av radien.

Skiven og huset kan utformes trinnformet

for oppdeling av diffusjonsrommet (fig. 6).

Spalten kan være kjegleformet eller

utført på lignende måte for å opprettholde

skilleskarpheten ved hjelp av en komponent av sentrifugalkraften.

Claims (15)

1. Fremgangsmåte til separering av

gassblandinger, væskeblandinger og støv-luftblandinger ved termodiffusjon og an-vendelse av en blandebevegelse som befor-drer separeringen, karakterisert ved at den blanding som skal utsettes for separasjon, befinner seg i spalten mellom en roterende skive (a) og et hus (b) som omgir skiven idet skiven avkjøles innenfra og huset oppvarmes eller omvendt og de anrikede komponenter uttas ved husets ytre og indre omkrets.

2. Innretning til utførelse av fremgangsmåten ifølge påstand 1, karakterisert ved at de overfor hinannen liggende skive-og husvegger er forsynt med spiralformede spor med innbyrdes motsatt stigning (fig. 2, 3).

3. Innretning til utførelse av fremgangsmåten ifølge påstand 1, karakterisert ved at der for uttagning av komponentene er anordnet radikale oppstuingsplater (o).

4. Innretning til utførelse av fremgangsmåten ifølge påstand 1, karakterisert ved at skiven (a) er hul, fortrinsvis uthulet for opptagelse av kjøle- eller hetemidlet, og at dens aksel er utført hul for kontinuerlig til- og bortledning av kjøle-og hetemidlet.

5. Innretning til utførelse av fremgangsmåten ifølge påstand 1, karakterisert ved at opphetningen foregår ved elektriske varmeelementer som er innebygget i skiven eller i husets vegger.

6. Innretning til utførelse av fremgangsmåten ifølge påstand 1, karakterisert ved at diffusjonsrommet er oppdelt i delrom ved sentriske ringer (n) som er festet til skiven og huset og legger overfor hinannen (fig. 7).

7. Innretning til utførelse av frem- gangsmåten ifølge påstand 1, karakteri sert ved at begge halvdeler av huset er anordnet forskyvbart for å lette endringen av spaltevidden.

8. Fremgangsmåte ifølge påstand 1, karakterisert ved at lengden av de mellom skive og hus oppstående spiraler av kon-veksjonsstrømningen og hastigheten av denne strømning reguleres ved endring av omløpstall og spaltevidde.

9. Innretning til utførelse av fremgangsmåten ifølge påstand 1, karakterisert ved at de like overfor hverandre liggende sporvegger er således utført og anordnet at de mellom skive og hus bare holder en liten spalte fri idet spaltevidden har en største verdi av 12 pst. av radien.

10. Fremgangsmåten ifølge påstand 1, karakterisert ved at blandingen — alt ettersom de lette eller tunge komponenter av blandingen skal tas ut, tilføres ved husets ytre resp. indre omkrets og komponentene uttas ved den indre resp. ytre omkrets.

11. Fremgangsmåte ifølge påstand 1, karakterisert ved at blandingen — når begge komponenter skal uttas — tilføres på en midlere diameter og kompontene uttas ved den indre og den ytre omkrets.

12. Fremgangsmåte ifølge påstand 1, karakterisert ved at huset omspyles av et varme- eller kjølemiddel.

13. Innretning til utførelse av fremgangsmåten ifølge påstand 1, karakterisert ved at skiven og huset er utført trinnformet for oppdeling av diffusjonsrommet (fig. 6).

14. Innretning til utførelse av fremgangsmåten ifølge påstand 1, karakterisert ved at spalten er kjegleformet eller utført på lignende måte for å opprettholde skilleskarpheten ved hjelp av en komponent av sentrifugalkraften (fig. 5).

15. Innretning til utførelse av fremgangsmåten ifølge påstand 1, karakterisert ved at der for bortf jer neise av støv som har festet seg på veggen (a) er anordnet i den like overfor liggende vegg (b) en radial kniv (q) som er dreibar om sin lengdeakse (fig. 11).