NO347399B1

NO347399B1 - System for utskilling av partikler fra en forurenset gass

Info

Publication number: NO347399B1
Application number: NO20201241A
Authority: NO
Inventors: Karl Venås
Original assignee: Venaas Karl Ing As
Priority date: 2020-11-16
Filing date: 2020-11-16
Publication date: 2023-10-16
Also published as: NO20201241A1; WO2022103275A1

Description

Innledning.

Prinsippet for oppfinnelsen er at i et roterende ringkammer hvor det befinner seg partikler og gass vil partiklene pga. sentrifugalkreftene skilles fra gassen. Partiklene vil legge seg mot den ytre ring og gassen mot den indre ring. For å hindre at partiklene hoper seg opp mot den ytre ring må ringen lages konisk med vinkel over 45<o>, se figur 1 hvor vinkelen (10) er angitt, slik at partiklene beveger seg nedover og kan samles opp.

Omtale av kjent teknikk.

US2593294A beskriver en separasjonsenhet med konisk utforming som bruker sentrifugalkrefter til å skille gass og støvpartikler. Støvholdig gass entrer separasjonsenheten via et sentralt stigerør og ved hjelp av åpninger i den sentrale delen av rotorbladene. Gassen forlater kammeret og separasjonsenheten skiller partiklene i en lett og en tung fraksjon.

Framgangsmåte og anordning for å utskille støvpartikler fra en gasstrøm.

Den foreliggende oppfinnelsen vedrører i et første aspekt et system for utskilling av partikler fra forurenset gass hvor systemet omfatter

− et apparat som omfatter

• et innløpsrør for innkommende gass, i tilknytning til en roterende del eller rotor del, • den roterende delen eller rotor delen omfatter et roterende rør, et konisk skall 8, en ringplate, hvor ringplaten gir en overgang mellom røret og det koniske skallet, • et konisk skall som er festet til en topplate med en sentral sylindrisk del presset inn i en aksling,

• de koniske skallene er innbyrdes konsentrisk anordnet med et spalterom anordnet mellom de to koniske skallene,

• de koniske skallene har en konvinkel som ligger fortrinnsvis mellom 30° og 60°, • et sentrumsnav er koblet til henholdsvis det roterende røret og topplaten, • akslingen avsluttes med en skive som er tilknyttet en elektrisk motor, hvor akslingen styres ved hjelp av lagrer anordnet i et lagerhus,

• et samlerør for renset gass fra spalterommet, hvor gassen fra spalterommet ledes gjennom åpninger plassert rundt periferien på samlerøret,

− et rotorhus med en bunnplate omslutter apparatet, hvor rotorhuset er festet til lagerhuset og samlerøret er sentralt anordnet på bunnplaten,

− en støvtransportør for oppsamling av utskilte partikler fra spalterommet, hvor støvtransportøren er et rør tangentielt anordnet på bunnplaten og hvor støvtransportøren er tilknyttet en oppsamlingstank for oppsamling av støvpartikler,

− et utløpsrør tilknyttet samlerøret for utløp av renset gass fra samlerøret,

Systemet karakteriseres ved at den roterende delen eller rotor delen omfatter et skovlhjul festet til ringplaten.

I utførelsesformer er støvtransportøren et rør tangentielt anordnet på bunnplaten.

I utførelsesformer er konvinkelen 45°.

I utførelsesformer roteres sentrumsnavet ved hjelp av den elektriske motoren koblet til akslingen.

I utførelsesformer er oppsamlingstanken en syklon.

I utførelsesformer er en tetningsring anordnet mellom roterende deler og fastmonterte deler.

Den foreliggende oppfinnelsen vedrører i et andre aspekt en fremgangsmåte for utskilling av partikler fra forurenset gass ved bruk av systemet, hvor fremgangsmåten omfatter trinnene:

− støvholdig gass kommer inn i et rør,

− den støvholdige gassen strømmer videre inn i en roterende del og inn i et skovlhjul, og videre inn i et spalterom mellom to koniske skall, hvor sentrifugal kraften skiller partiklene fra gassen,

− den rensede gass som kommer ut fra en nedre del av spalterommet ledes inn i samlerøret via åpninger,

− den rensede gassen føres ut gjennom utløpsrøret for den rensede gassen,

− partiklene som kommer ut ved spalterommet nedre del vil på grunn av sentrifugalkraften gå inn mot veggen på rotorhuset og rotasjonsenergien fører partiklene videre inn i et rør plassert tangentielt i bunnplaten,

− røret fører partiklene videre til en syklon for oppsamling støvpartiklene.

Oppfinnelsen vedrører en støvseparator av den art som er beskrevet i innledningen til patentkrav 1. Det henvises til to oppfinninger av Karl Venås, norske utlegningsskrift nr.135695 og nr.141147. Den nye oppfinnelse har noen likhetstrekk med nr.141147 som har benevnelse "Støvutskiller".

Virkemåten som er beskrevet i patentet nr.141147 har ulemper ved at de utskiltepartikler fra de to koniske skjermer vil ligge som svevestøv i oppsamlingsbeholderen og vil kunne blandes inn i rensende gassen. I den nye oppfinnelse blir utskilte partikler vha. rotasjonsenergien ført via et rør som er plassert tangensielt i bunnen av enheten. Røret er tilknyttet en syklon for oppsamling støvpartiklene. I støvutskilleren (141147) er de to tetningsringer som er imellom roterende og stillestående deler lett for å lekke og slippe urenset gass ned i oppsamlingsbeholderen, mens i den nye oppfinnelsen er det kun en tetningsring. Om denne blir utett vil ren gass suges inn og blandes med den støvholdige gassen. Dvs. utskilte partikler vil ikke komme inn strømmen av ren gass.

Kort beskrivelse av tegningene.

Figur 1. Tegningen viser aksialsnitt gjennom en utføringsform av oppfinnelsen. Pilene angir strømningsretnigen for gassen. Støvholdig gass kommer inn i røret (17) og strømmer videre inn i den roterende del (20) inn i skovlehjulet (7) og videre i rommet (22) mellom de to koniske skall (8) og (9).

Figur 2. Forstørret utsnitt fra figur 1. Pilene angir gassens strømningsretning, gassen kommer inn i røret (17) og strømmer inn i den roterende del (20) inn i skovlehjulet (7), videre inn i rommet (22) mellom de to koniske skall (8) og (9).

Figur 3. Tegningen viser gass separatorens hoveddeler hvor fig.3a er rotorhusets deksel (14). En elektrisk motor er via skiven (1) koblet til drivakselen (2) som er opplagret i lagerhuset (3) vha. lagrene (19). Fig.3b viser konusskallet (9) som kobles sammen med akslingen (2). Fig.3c viser konusskallet (8) med skovlehjulet (7), se fig.3e. Videre er skruen (5) og tetningsringen (11) inntegnet.

De elementene som roterer er (1), (2), (9) og (8). Fig.3d apparatur for innløp av gass med partikler (17) utløp av renset gass (16). Apparaturen er fastmontert rotorhusets bunnflate (23).

Figur 4. Oppfinnelsen sett fra siden, hvor utskilte partikler overføres gjennom transportrøret (15) til lagringsyklonen (18)

Figur 5. Oppfinnelsen sett ovenfra.

Detaljert beskrivelse av oppfinnelsen.

Tegningene, figur 1 og figur 2, viser aksialsnitt gjennom en utføringsform av oppfinnelsen. Pilene angir strømningsretnigen for gassen. Støvholdig gass kommer inn i røret (17) og strømmer videre inn i den roterende del (20) inn i skovlehjulet (7) og videre i spalterommet (22) mellom de to koniske skall (8) og (9). I overgangen mellom det fastsittende røret (17) det roterende røret (20) er det en pakningsring (11), som også kan kombineres med et lager, Skovlehjulet (7) er festet til ringplaten (25). Ringplaten (25) gir overgang mellom røret (20) og det koniskeskallet (8). Det koniske skallet (9) er festet til en topplate (21) som sentralt har en sylindrisk del (24) som er presset inn i akslingen (2) og avlåst med bolten (4). Rotordelen, som består av røret (20), ringplaten (25), det koniske skallet (8) og skovlehjulet (7) er festet til topplaten med skruen (5). Akslingen (2) avsluttes med en skive (1) som er tilknyttet en elektrisk motor (ikke inntegnet). Akslingen (2) styres vha. lagrene (19) som sitter i lagerhuset (3). Lagerhuset (3) er skrudd fast til rotorhuset (14). Den rensede gass som kommer ut fra den nedre del av spalterommet (22) ledes inn i samlerøret (13) via åpninger (12) som er plassert rundt periferien på samlerøret (13) og har et utløpsrør (16) for den rensede gassen. Partiklene som kommer ut ved spalterommet (22) nedre del vil pga sentrifugalkraften gå inn mot veggen på rotorhuset (14) og vil pga rotasjonsenergien føres videre inn i et røret (15) som er plassert tangensielt i bunnen av enheten. Røret (15) er tilknyttet en syklon (18) for oppsamling støvpartiklene. Konvinkelen (10) vil fortrinnsvis ligge mellom 30<o >og 60<o>. Samlerøret (13) er sentralt plassert på motorhusets bunnplate (23).

Claims

Patentkrav.

1. System for utskilling av partikler fra forurenset gass hvor systemet omfatter

− et apparat som omfatter

• et innløpsrør (17) for innkommende gass, i tilknytning til en roterende del eller rotor del,

• den roterende delen eller rotor delen omfatter et roterende rør (20), et konisk skall (8), en ringplate (25), hvor ringplaten (25) gir en overgang mellom røret (20) og det koniske skallet (8),

• et konisk skall (9) som er festet til en topplate (21) med en sentral sylindrisk del (24) presset inn i en aksling (2),

• de koniske skallene (8, 9) er innbyrdes konsentrisk anordnet med et spalterom (22) anordnet mellom de to koniske skallene (8, 9),

• de koniske skallene (8, 9) har en konvinkel (10) som ligger fortrinnsvis mellom 30° og 60°,

• et sentrumsnav (6) er koblet til henholdsvis det roterende røret (20) og topplaten (21),

• akslingen (2) avsluttes med en skive (1) som er tilknyttet en elektrisk motor, hvor akslingen (2) styres ved hjelp av lagrer (19) anordnet i et lagerhus (3),

• et samlerør (13) for renset gass fra spalterommet (22), hvor gassen fra spalterommet ledes gjennom åpninger (12) plassert rundt periferien på samlerøret (13),

− et rotorhus (14) med en bunnplate (23) omslutter apparatet, hvor rotorhuset (14) er festet til lagerhuset (3) og samlerøret (13) er sentralt anordnet på bunnplaten (23),

− en støvtransportør (15) for oppsamling av utskilte partikler fra spalterommet (22), hvor støvtransportøren (15) er et rør (15) tangentielt anordnet på bunnplaten (23) og hvor støvtransportøren er tilknyttet en oppsamlingstank (18) for oppsamling av støvpartikler,

− et utløpsrør (16) tilknyttet samlerøret (13) for utløp av renset gass fra samlerøret (13),

karakterisert ved at den roterende delen eller rotor delen omfatter et skovlhjul (7) festet til ringplaten (25).

2. Systemet ifølge krav 1, hvor støvtransportøren (15) er et rør (15) tangentielt anordnet på bunnplaten (23).

3. Systemet ifølge et hvilket som helst av de foregående krav, hvor konvinkelen (10) er 45°.

4. System ifølge et hvilket som helst av de foregående krav, hvor sentrumsnavet (6) roteres ved hjelp av den elektriske motoren koblet til akslingen (2) .

5. System ifølge et hvilket som helst av de foregående krav, hvor oppsamlingstanken (18) er en syklon.

6. System ifølge et hvilket som helst av de foregående krav, hvor en tetningsring (11) er anordnet mellom roterende deler og fastmonterte deler.

7. Fremgangsmåte for utskilling av partikler fra forurenset gass ved bruk av systemet ifølge ett hvilket som helst av kravene 1-6, hvor fremgangsmåten omfatter trinnene:

− støvholdig gass kommer inn i et rør (17),

− den støvholdige gassen strømmer videre inn i en roterende del (20) og inn i et skovlhjul (7), og videre inn i et spalterom (22) mellom to koniske skall (8) og (9), hvor sentrifugal kraften skiller partiklene fra gassen,

− den rensede gass som kommer ut fra en nedre del av spalterommet (22) ledes inn i samlerøret (13) via åpninger (12),

− den rensede gassen føres ut gjennom utløpsrøret (16) for den rensede gassen,

− partiklene som kommer ut ved spalterommet (22) nedre del vil på grunn av sentrifugalkraften gå inn mot veggen på rotorhuset (14) og rotasjonsenergien fører partiklene videre inn i et rør (15) plassert tangentielt i bunnplaten (23),

− røret (15) fører partiklene videre til en syklon (18) for oppsamling støvpartiklene.