NO134792B

NO134792B -

Info

Publication number: NO134792B
Application number: NO750132A
Authority: NO
Inventors: Olaf Sorum
Original assignee: Luftfiltrering A S
Priority date: 1975-01-17
Filing date: 1975-01-17
Publication date: 1976-09-06
Also published as: NO750132L; NO134792C

Description

Foreliggende oppfinnelse angår en dynamisk filteranordning for fjerning av faste partikler fra gass som drives gjennom en filterkanal ved hjelp av en drivinnretning, f.eks. en vifte, idet filterkanalen har sirkulært tverrsnitt som hovedsakelig opptas av minst en skive, som er anordnet for hurtig rotasjon og i det minste over en vesentlig del av sin overflate er forsynt med småhull, mens en utløpskanal for opptagelse og utslipp av nevnte partikler er anordnet radialt utenfor skivens ytterkant. The present invention relates to a dynamic filter device for removing solid particles from gas which is driven through a filter channel by means of a drive device, e.g. a fan, the filter channel having a circular cross-section which is mainly taken up by at least one disk, which is arranged for rapid rotation and at least over a significant part of its surface is provided with small holes, while an outlet channel for taking up and discharging said particles is arranged radially outside the outer edge of the disc.

Hullene har herunder sådant åpningstverrsnitt og foreligger i The holes below have such an opening cross-section and are available in

sådant antall at gassen kan drives gjennom skiven, mens eventuelle faste partikler av forventet størrelse i gasstrømmen med stor sansynlighet ikke formår å trenge gjennom hullene, når skiven roteres med sådan rotasjonshastighet at alle hull, selv om de nar innbyrdes forskjellig banehastighet alt etter sin avstand fra rotasjonsaksen, likevel har vesentlig større banehastighet enn gassens strømningshastighet. Selv en meget kortvarig kontakt med den hurtig roterende skive vil gi eventuelle partikler i gass-strømmen samme hastighet som vedkommende kontaktpunkt, og partiklene vil da bli slynget ut mot filterkanalens sidevegg, hvor de vil bli opptatt i nevnte utløpskanal og ført ut av filterkanalen. such a number that the gas can be driven through the disk, while any solid particles of the expected size in the gas flow will most likely not manage to penetrate through the holes, when the disk is rotated with such a rotational speed that all holes, even if they reach different trajectory speeds according to their distance from the axis of rotation, nevertheless has a significantly greater path speed than the gas's flow speed. Even a very brief contact with the rapidly rotating disc will give any particles in the gas stream the same speed as the contact point in question, and the particles will then be flung out towards the side wall of the filter channel, where they will be taken up in said outlet channel and led out of the filter channel.

Filteranordninger med roterende hullskiver av denne art, og som i det følgende også vil bli kalt rotasjonsfiltere, er kjent f.eks. Filter devices with rotating perforated discs of this type, which will also be called rotary filters in the following, are known e.g.

fra tysk (BRD) patentskrift nr. 913.126. De har imidlertid den ulempe at det vil foreligge et betraktelig trykkfall over skiven på grunn av det sterkt nedsatte totale strømningstverrsnitt som hullene representerer i forhold til den åpne filterkanal. Dette trykktap gjør at de faste partikler som avvises av skiven og from German (BRD) patent document no. 913,126. However, they have the disadvantage that there will be a considerable pressure drop across the disc due to the greatly reduced total flow cross-section that the holes represent in relation to the open filter channel. This pressure loss means that the solid particles that are rejected by the disk and

slynges utover mot filterkanalens randområder, lett vil kunne suges forbi skivens ytterkant gjennom gapet mellom denne kant og filterkanalens vegg, i stedet for å oppsamles i en utløpskanal eller lignende, rett ut for skivens ytterkant* is flung outwards towards the edge areas of the filter channel, will easily be sucked past the outer edge of the disc through the gap between this edge and the wall of the filter channel, instead of being collected in an outlet channel or similar, right outside the outer edge of the disc*

På denne bakgrunn er det derfor et formål for foreliggende, oppfinnelse å fremskaffe en filteranordning hvori ovenfor angitte ulempe er overvunnet eller unngått, og det oppnås en vesentlig bedre utskillingsgrad enn ved de tidligere kjente anordninger. On this background, it is therefore an object of the present invention to provide a filter device in which the above-mentioned disadvantage is overcome or avoided, and a significantly better degree of separation is achieved than with the previously known devices.

Dette oppnås i henhold til oppfinnelsen ved at det til skivens bakside, regnet i gassens strømningsretning, er festet en bakplate med flere radialt avbøyde, utoverrettede strømningskanaler. This is achieved according to the invention in that a back plate with several radially deflected, outwardly directed flow channels is attached to the rear side of the disk, calculated in the direction of gas flow.

Disse strømningskanaler som vil virke som en radialkompressor på den gass som trenger gjennom skivens hull, og på denne måte frembringes et øket trykk ved filterkanalens vegg på nullskivens bakside, med det formål å oppheve det ovenfor omtalte trykkfall These flow channels which will act as a radial compressor on the gas that penetrates through the disc's hole, and in this way an increased pressure is produced at the wall of the filter channel on the back of the zero disc, with the aim of canceling the pressure drop mentioned above

"over gapet mellom skivens ytterkant og filterkanalveggen, eller eventuelt å opprette en viss bakoverrettet strømning gjennom dette gap, for å hindre at partikler i gassen kan unnslippe gjennom gapet "over the gap between the outer edge of the disk and the filter channel wall, or possibly to create a certain backward flow through this gap, to prevent particles in the gas from escaping through the gap

Oppfinnelsens filteranordning har spesielle forutsetninger for å kunne anvendes ved meget varme avgasser, idet det vil_ forstås at dette utstyr vil kunne arbeide under omtrent samme temperaturer som er kjent fra gassturbiner. The filter device of the invention has special prerequisites for being able to be used with very hot exhaust gases, as it will be understood that this equipment will be able to work under approximately the same temperatures as are known from gas turbines.

Oppfinnelsens filteranordning vil også méd fordel kunne anvendes i forbindelse med sterkt klebrige støvpartikler, f.eks. av den art som er kjent i forbindelse med asfalt etc. I dette tilfelle tilsettes gassen fine væskepartikler som avsettes som en væskefilm på de bevegelige metalloverflater. Forurensningspartiklene vil da ikke treffe metalloverflaten direkte, men støte mot denne tynne væskefilm. I dette tilfelle bør det naturligvis anvendes en væske som kan fukte de virksomme metallf1ater. The filter device of the invention will also be advantageously used in connection with highly sticky dust particles, e.g. of the kind known in connection with asphalt etc. In this case, fine liquid particles are added to the gas which are deposited as a liquid film on the moving metal surfaces. The pollution particles will then not hit the metal surface directly, but collide with this thin liquid film. In this case, a liquid should naturally be used which can wet the active metal surfaces.

På grunn av at det i foreliggende tilfelle vil kunne oppstå kraftige friksjonskrefter mellom partiklene i gassen og de metallflater som partiklene støter mot, kan det'oppstå sterke lokale elektrostatiske felt. Liksom i vanlige elektrostatiske luftfiltre, hvor det må anvendes ekstra apparatur for å bygge opp sådanne felt, vil disse felt i mange tilfeller være fordel-aktig for effektiv utskillelse av støvpartikler fra gassen. Due to the fact that in the present case strong frictional forces can arise between the particles in the gas and the metal surfaces against which the particles collide, strong local electrostatic fields can arise. As in normal electrostatic air filters, where additional equipment must be used to build up such fields, these fields will in many cases be beneficial for the effective separation of dust particles from the gas.

Oppfinnelsen vil nå bli nærmere forklart under henvisning til de vedføyde tegninger, hvorpå: Fig. 1 viser skjematisk den prinsipielle oppbygning av en filteranordning med roterende hull skive; Fig. 2 viser filterskiven i fig. 1 sett forfra; Fig. 3 viser et aksialsnitt gjennom en hullskive som er forsynt med en bakplate i henhold til oppfinnelsen; Fig. 4 viser et utsnitt av filterets bakplate, sett forfra, og Fig. 5 viser et radialsnitt gjennom f il ter sic i vens bakplate langs snittlinjen V - V i fig. 4. The invention will now be explained in more detail with reference to the attached drawings, on which: Fig. 1 schematically shows the principle structure of a filter device with a rotating hole disc; Fig. 2 shows the filter disk in fig. 1 front view; Fig. 3 shows an axial section through a perforated disc which is provided with a back plate according to the invention; Fig. 4 shows a section of the filter's back plate, seen from the front, and Fig. 5 shows a radial section through the filter's back plate along the section line V - V in fig. 4.

I fig. 1 er det skjematisk vist et utsnitt av en filterkanal 1 In fig. 1 schematically shows a section of a filter channel 1

med sirkulært tverrsnitt og omgitt av sidevegger la, idet filterkanalens tverrsnitt hovedsakelig opptas av en dreibar skive montert på et nav 3. Navet 3 med skiven 2 er montert aksial-symetrisk i filterkanalen 1, og radialt ut for skiven 2 er det langs hele omkretsen av fllterveggen la anordnet en ringformet utløpskanal 4 med radialt rettede utløpshull 5. Skiven 2 er over hele sin virksomme flate forsynt med et stort antall små hull 6, slik det best vil fremgå av fig. 2, skjønt hullene her for enkelt-hets skyld bare er inntegnet over en viss sektor av skiven 2. with a circular cross-section and surrounded by side walls la, the cross-section of the filter channel being mainly taken up by a rotatable disk mounted on a hub 3. The hub 3 with the disk 2 is mounted axially symmetrically in the filter channel 1, and radially out from the disk 2 along the entire circumference of the filter wall has an annular outlet channel 4 with radially directed outlet holes 5. The disc 2 is provided over its entire effective surface with a large number of small holes 6, as can best be seen from fig. 2, although for the sake of simplicity the holes are only drawn over a certain sector of disc 2.

Den gass som skal renses for uønskede faste partikler, f.eks. støv, drives gjennom.filterkanalen 1 i retning av pilene P i fig. 1 ved hjelp av-en passende drivinnretning, f.eks. en vifte. Samtidig holdes skiven 2 i rask rotasjon ved hjelp av et passende drivorgan, f.eks. en motor (ikke vist) anordnet inne i navet 3i Skiven 2 gis herunder en sådan rotasjonshastighet at alle hull, selv om de har innbyrdes forskjellig banehastighet alt etter sin avstand fra rotasjonsaksen, får en lineær hastighet vesentlig større enn gassens strømningshastighet, samtidig som hullenes åpningsbverrsnitt og antall pr. flateenhet velges slik at gassen kan drives gjennom skiven, mens. eventuelle faste partikler av forventet størrelse i gassen med stor sansynlighet ikke formår å trenge gjennom hullene, under den ovenfor angitte rotasjon av skiven. The gas to be cleaned of unwanted solid particles, e.g. dust, is driven through the filter channel 1 in the direction of the arrows P in fig. 1 using a suitable drive device, e.g. a fan. At the same time, the disc 2 is kept in rapid rotation by means of a suitable drive, e.g. a motor (not shown) arranged inside the hub 3 in the Disc 2 is given below such a rotational speed that all holes, even if they have mutually different path speeds depending on their distance from the axis of rotation, get a linear speed significantly greater than the gas flow speed, while at the same time that the opening cross-section of the holes and number per area unit is chosen so that the gas can be driven through the disk, while. any solid particles of the expected size in the gas will most likely not manage to penetrate through the holes, during the above-mentioned rotation of the disc.

Ved partiklenes sammenstøt med skiven vil de vanligvis raskt bli meddelt skivens hastighet, således at de av sentrifugalkraften kan slynges utover mot utløpskanalen 4 og oppfanges av denne, samt avgis på hvilken som helst hensiktsmessig måte gjennom utløpshullene 5. When the particles collide with the disc, they will usually be quickly given the speed of the disc, so that they can be flung outwards towards the outlet channel 4 by the centrifugal force and be collected by this, as well as emitted in any appropriate way through the outlet holes 5.

I fig. 3 er det i snitt vist en hullskive 2a som i henhold til oppfinnelsen er forsynt med en bakplate 2b. En tynn, perforert, ringormet hullplate 2a,- er i dette tilfelle spent over et antall strømningskanaler 7 i en bakenforliggende, tykkere bakplate 2b. Utformingen og plasseringen av kanalene. 7 vil fremgå av fig. 3 'sammenholdt med fig. 4, som viser en utskåret sektor av den ringformede bakplate 2b, sett forfra, idet kanalene 7 er jevnt fordelt over bakplatens omkrets. Kanalene 7 er gitt den viste utformning for å øke gjennomstrømningsevnen, idet bakplaten derved er utført som et radialkompressortrinn. På denne måte frembringes et øket trykk ved filterkanalens vegg på hullskivens bakside, med det formål å oppheve det tidligere omtalte trykkfall over gapet mellom hyllskivens ytterkant og filterkanalveggen, eller eventuelt å opprette en viss bakoverrettet strømning gjennom dette gap, for å hindre at partikler kan unnslippe gjennom gapet. In fig. 3 shows a cross-section of a perforated disk 2a which, according to the invention, is provided with a back plate 2b. In this case, a thin, perforated, ring-shaped hole plate 2a is stretched over a number of flow channels 7 in a thicker back plate 2b located at the rear. The design and location of the channels. 7 will appear from fig. 3 'compared to fig. 4, which shows a cut sector of the annular back plate 2b, seen from the front, the channels 7 being evenly distributed over the circumference of the back plate. The channels 7 are given the design shown in order to increase the flow capacity, the back plate thereby being designed as a radial compressor stage. In this way, an increased pressure is produced at the wall of the filter channel on the back of the perforated disk, with the aim of canceling the previously mentioned pressure drop across the gap between the outer edge of the shelf disk and the filter channel wall, or possibly creating a certain backward flow through this gap, to prevent particles from escaping through the gap.

I det foreliggende utførelseseksempel er strømningskanalene 7 av In the present embodiment, the flow channels 7 are off

holdfasthetsgrunner frest ut som radiale spor i en kompakt skive, idet nevnte spor eller kanaler 7 er innbyrdes forbundet ved hjelp av asimutalt forløpende, renneformede uttagninger 8 mellom sporene holding strength grounds are milled out as radial grooves in a compact disk, said grooves or channels 7 being interconnected by means of azimuthally extending, trough-shaped recesses 8 between the grooves

7, slik det vil fremgå av fig. 5, som viser et snitt gjennom bakplaten 2b langs snittlinjen V - V i fig. 4. 7, as will appear from fig. 5, which shows a section through the back plate 2b along the section line V - V in fig. 4.

Som vist i fig...3 er hullplaten 2a og bakplaten. 2b montert på As shown in Fig...3, the hole plate 2a and the back plate. 2b mounted on

en ringformet flens 3a fastsveiset på navet 3, som er aksialt symetrisk anordnet for rotasjon i filterkanalen, slik som angitt i fig. 1.. Bakplaten 2b er fastskrudd til den ringformede flens 3a ved hjelp av et antall jevnt f ordelte. f est-ebolter Sl langs bakplatens indre omkrets. Videre holdes hullplaten 2a og bakplaten 2b sammen ved hjelp av indre skruer S2 som er ført gjennom platene 2a og 2b og inn i gjengede hull i en indre holdering R2, som ligger an mot hullplatens forside langs ytterkanten av flensen 3a. På an annular flange 3a welded to the hub 3, which is axially symmetrically arranged for rotation in the filter channel, as indicated in fig. 1.. The back plate 2b is screwed to the ring-shaped flange 3a using a number of evenly spaced parts. f est bolts Sl along the inner circumference of the back plate. Furthermore, the perforated plate 2a and the back plate 2b are held together by means of internal screws S2 which are passed through the plates 2a and 2b and into threaded holes in an inner retaining ring R2, which rests against the front of the perforated plate along the outer edge of the flange 3a. On

samme måte er en ytre holdering RI lagt an mot hullplatens forside nær dens ytterkant for sammenholdning av platene 2a og 2b ved hjelp av skruer (ikke vist) som er ført gjennom platene og skrudd inn i gjengede hull •••i ringen RI mellom kanalene 7 og utenfor uttagningene 8, slik det er: antydet ved skruehullene Hl i fig. S og 5. in the same way, an outer retaining ring RI is applied to the face of the perforated plate near its outer edge for holding the plates 2a and 2b together by means of screws (not shown) which are passed through the plates and screwed into threaded holes •••in the ring RI between the channels 7 and outside the recesses 8, as it is: indicated by the screw holes H1 in fig. S and 5.

Claims

1. Dynamic filter device for removing solid particles from gas that is driven through a filter channel by means of a drive device, e.g. a fan, in that the filter channel has a circular cross-section which is mainly occupied by at least one disc, which is arranged for rapid rotation and at least over a substantial part of its surface is provided with small holes, while an outlet channel. for the absorption and emission of said particles is arranged in the filter channel radially outside the outer edge of the disc, characterized in that a back plate with several radially deflected, outwardly directed flow channels is attached to the back of the disc, calculated in the direction of gas flow.

2. Filter device as specified in claim 1, characterized in that said flow channels are made up of radial grooves (7) taken out on the side of the back plate (2b) that faces the disk (2å), the grooves being interconnected by means of transverse recesses (8) between the grooves in the indicated side of the back plate.