Przedmiotem wynalazku jest separator odsrod¬ kowy jedno lub wielospiralny do oddzielania pylu, kropel cieczy i mgly zawieszonych w osrodku ga¬ zowym, dzialajacy na zasadzie wykorzystania sily odsrodkowej. Urzadzenie wedlug wynalazku jest przeznaczone do oczyszczania gazów przemyslowych z zanieczyszczen cialami stalymi oraz ciecza.Znane sa urzadzenia do oczyszczania gazów przemyslowych, które równiez oparte sa na dzia¬ laniu sily odsrodkowej, jak róznego rodzaju pluczki obrotowe /dezintegratory/, cyklony suche i mokre oraz multicyklony a takze oddzielacze ewolwento- we, rotocyklonowe, parabolowe i innego rodzaju oddzielacze statyczne i mechaniczne.Najbardziej konstrukcyjnie zblizonym rozwiaza¬ niem do separatora odsrodkowego bedacego przed¬ miotem wynalazku, jest separator powietrza we¬ dlug opisu patentowego USA Nr 3.923.481. Znany separator posiada spiralnie zwinieta przegrode, u- mocowana wewnatrz obudowy i polaczona z nia nierozlacznie. Stale czastki zanieczyszczen za¬ wieszone w strumieniu doprowadzanego powietrza, podczas przeplywu przez spiralnie zwinieta prze¬ grode, na zasadzie wykorzystania sil odsrodkowych, osadzaja sie na scianach przegrody a oczyszczone powietrze poprzez króciec jest odprowadzane w tym przypadku do silnika spalinowego. Wychwytane czesci stale poprzez otwory w obudowie sa usuwane na zewnatrz separatora. Znany separator jest prze¬ znaczony do wychwytywania zanieczyszczen z 10 11 powietrza doprowadzonego do silnika, a zatem po¬ wietrze wzglednie malo zanieczyszczone, po przej¬ sciu przez kanaly utworzone przez zwinieta spirale o gladkich scianach, nawet na tak krótkiej dro¬ dze jest dostatecznie oczyszczone.W znanym separatorze przegroda jest utworzona z plata materialu o ksztalcie trójkata zwinietego spiralnie, nie posiada dennic, zmuszajacych gaz do przeplywu w kierunku spiralnym. Taka kostrukcja powoduje przeplyw tylko czesci gazu ruchem spi¬ ralnym, a pozostala czesc, sila bezwladnosci wpada do dolnej czesci obudowy wprowadzajac uprzednio osadzone czesci zanieczyszczen w ponowny ruch za¬ burzajacy. Znany separator ze wzgledu na swoja konstrukcje nie moze miec zastosowania do oczysz¬ czania gazów przemyslowych, posiadajacych duze ilosci znieczyszczen czastkami stalymi oraz kroplami cieczy i mgly. Przy opracowywaniu separatora w/g wynalazku wykorzystano znana juz uprzednio za¬ sade wprowadzania gazów w ruch wirowy na dro¬ dze spiralnej.W chwili obecnej ilosc rozwiazan konstrukcyjnych stosowanych do odpylania lub odkraplania czy tez odemglania gazów jest juz tak duza, ze nie sposób je wszystkie wymienic.Wada znanych urzadzen mechanicznych jak i statycznych przeznaczonych do oczyszczania gazów przemyslowych jest ich niewielka sprawnosc a ponadto charakteryzuja sie duzym zuzyciem energii, natomiast znane elektrofiltry mokre przeznaczone 115 392115 392 3 do tego celu, które wykazuja w stosunku do urza¬ dzen mechanicznych wyzszy stopien sprawnosci, sa urzadzeniami wymagajacymi duzych nakladów in¬ westycyjnych. Celem wynalazku jest opracowanie takiej konstrukcji urzadzenia do oczyszczania gazów produkcyjnych z zanieczyszczen cialami stalymi lub kroplami cieczy, które posiadalyby stosunkowo duza skutecznosc oczyszczania gazów produkcyjnych oraz koszt ich produkcji, instalacji i eksploatacji byl stosunkowo nieduzy.Cel ten osiagnieto dzieki temu, ze zbudowano separator dzialajacy na zasadzie wykorzystania sily odsrodkowej o dlugim czasie dzialania i krót¬ kiej drodze osadzania sie czastek dowolnego ksztaltu na wwler^CIuiriwprzacej, spiralnie zwinietej, któ¬ rej praszczy^na w "kierunku ruchu jest równolegla lub {ustawiona pod dowolnym katem do osi urza¬ dzenia. W wyniku spiralnego uksztaltowania po¬ wierzchni tworzacej separatora wedlug wynalazku i zwiekszajacego sie przyspieszenia odsrodkowego w miare postepu przeplywu gazu w kierunku osi urzadzenia jest ono zdolne oddzielac czastki rzedu 10-H-lO-fym.Separator wedlug wynalazku do oddzielania pylu lub kropel cieczy zawieszonych w osrodku gazowym w przykladach wykonania jest uwidoczniony na rysunkach, na których: fig. 1 — przedstawia sepa¬ rator jednospiralny w przekroju pionowym, fig. 2 — separator w/g fig. 1 w przekroju poziomym, fig. 3 — separator jednospiralny z plaszczyznami ruchu za¬ lamanymi pod katem a=180°+2a wzgledem osi urzadzenia w przekroju pionowym, fig. 4 — sepa¬ rator w/g fig. 3 w widoku z góry, fig. 5 — separa¬ tor jednospiralny z plaszczyznami ruchu zalama¬ nymi wzgledem siebie pod katem a~180°^-2a przekrój pionowy, fig. 6 — separator w/g fig. 5 w widoku z góry, fig. 7 — separator jednospiralny, w Którym powierzchnie robocze w przekroju tworza spirale hiperboloidy obrotowej lub dowolnej krzy¬ wizny wzglednie luku kola wkleslej — przekrój pionowy, fig. 8 — separator jednospiralny, w którym powierzchnie robocze w przekroju tworza spirale hiperboloidy obrotowej lub dowolnej krzywizny wzglednie Juku kola wypuklej — przekrój pionowy, lig. 9 — separator dwuspiralny z doprowadzeniem gazu z dwu stron — w widoku z góry, fig. 10 — separator ejeterospiralny z doprowadzeniem jedno¬ stronnym gazu — w widoku z góry, fig. 11 — separator czterospiralny z doprowadzeniem gazu w dowolnym punkcie — w widoku z góry, fig. 12 — separator dwuspiralny ze spirala przechodzaca — w widoku z góry, fig. 13 — separator wielospiralny z, czescia spiral przechodzacych i czescia spiral dochodzacych do srodka — widok z góry, fig. 14 — separator spiralny, w którym powierzchnie robocze poaiadaja plaszczyzny lamane lub pofalowane — przekrój pionowy, fig. 15 — separator spiralny, w którym powierzchnie robocze posiadaja plaszczy¬ zny lamane lub pofalowane — widok z góry, fig. 16 — fragment powierzchni roboczej spirali z wytloczonymi rowkami — widok z przodu, fig. 17 — przyklady ksztaltu rowków w scianie roboczej spirali ^-« widok z boku, fig. 18 — fragment po¬ wierzchni roboczej spirali z wytloczonymi rowkami tylko w jej srodkowej czesci — widok z przodu. 4 Separator spiralny wedlug wynalazku, przezna¬ czony do oddzielania pylów kropel cieczy lub mgly, zawieszonych w osrodku gazowym moze byc urza¬ dzeniem jednospiralnym jak przedstawiono na fig. 1 5 do 8 oraz 14 i 15 lub wielospiralnym jak pokazano na fig. 9 do 13.Powierzchnie robocze 1 tworzacej spirali moga stanowic plaszczyzny proste, jak pokazano na fig. 1 i 9 do 13, zalamane pod katem a=c180°+2a wzgle- io dem osi urzadzenia jak pokazano na fig. 3 wzgle¬ dnie pod katem a=180°—2a jak przedstawiono na fig. 5, wielokrotnie zalamane, jak pokazano na fig. 16, moga posiadac plaszczyzny lamane lub falowane jak pokazano na fig. 15. Fale moga po- i5 siadac amplitudy wieksze 40 lub mniejsze 41 i przebiegac ruchem harmonicznym prostym lub zlozonym, których amplitudy drgan moga byc stale lub zmieniac sie wzdluz ruchu gazu 42. Przebieg linii falowania moze byc lagodny wzglednie posia- 20 dac ostre naroza 43 lub 44 w punktach maksymal¬ nych amplitudy. W wyniku zmiany amplitudy drgan w czasie przeplywu gazu zachodza efekty wibroakustyczne, które sprzyjaja koagulacji cza¬ stek stalych i cieklych zawieszonych w gazach. 2r W ten sposób uzyskany efekt wibroakustyczny w zaleznosci od predkosci przeplywajacych gazów i wielkosci amplitudy oraz dlugosci fal moze byc bardzo duzy od rzedu kilku do kilkudziesieciu kilo- herców i od rzedu 1/10 do 10 wat/cm2, zatem w & tych warunkach powstajace ultradzwieki sprzyjaja w oddzielaniu obciazników gazu.Innym przykladem wykonania urzadzenia wedlug wynalazku sa rozwiazania przedstawione na fig. 7 i 8, w których powierzchnie robocze 1 w przekroju 3« pionowym stanowia linie ciagle powstale przez obrót krzywej podobnej do hiperboli na zmienia¬ jacym sie promieniu R o stalym skoku s=const. tworzace figury trzeciego rzedu, w przypadku fig. 7 spirale hiperboloidy obrotowej wkleslej, a w 40 przypadku fig. 8 spirale hiperboloidy obrotowej wypuklej, dajacy w przekroju figure podobna do beczki. Przekrój tworzacych tych figur moze byc równiez wycinkiem luku kola lub innej dowolnej krzywizny. Powierzchnie spiral w kierunku prze- 45 plywu gazów moga byc idealnie gladkie lub chro¬ powate, dobrze lub zle zwilzane* przyczepne lub nieprzyczepne.Powierzchnie spiral jak pokazano na fig. 16, 17 i 18 moga posiadac rowki o dowolnych przekrojach 5o np. trójkata,, trapezu, prostokata itp., jak po¬ kazano na fig. 17 poz. 45 do 48, przy czym ksztalt przekroju rowka musi sprzyjac w zbieraniu pylów lub cieczy plynacej cienkim filmem po powierzchni tworzacej spirale. Kanaly moga byc wytloczone na 55 powierzchniach bocznych calej spirali wzglednie tylko w jej srodkowej czesci jak pokazano na fig. 18, co sprzyja powstawaniu ultradzwieków.Separator wedlug wynalazku w przypadku wyko¬ nania dwu lub wielospiralnym, moze tworzyc spi- m rale dochodzace do srodka jak przedstawiono na fig. 9, 10, 11, spirale przechodzace jak pokazano na fig. 12 i 13, lub konstrukcje laczona, gdzie tylko czesc spiral jest przechodzaca, jak pokazano na fig. 13.W separatorach wyposazonych w spirale przelotowe, 65 nastepuje dwukrotne przedluzenie drogi oddziela-5 115 392 6 nia gazu. W separatorach jednospiralnych przed¬ stawionych na fig. 1 i 2 gaz doprowadzony z do¬ wolna predkoscia, uzalezniona od wywolanego spadku cisnienia, zatacza coraz to mniejsze kregi i otworami 2 umieszczonymi na pobocznicach 3 5 wylatuje na zewnatrz. Czastki stale lub krople cieczy i mgly w wyniku rozwinietej powierzchni i dzialania coraz to wiekszej sily odsrodkowej, o- sadzaja sie na tworzacej spirali 1, wpadaja do rury zbiorczej 4, skad sa odprowadzane na zewnatrz urzadzenia. Do wlasciwego wprowadzenia do rury zbiorczej 4 oddzielonego pylu lub cieczy, sluzy kierownica 5. W celu lepszego wylapania pylów lub zaadsorbowania gazów, w miejscu wprowadzenia gazów jest umieszczona rura 6 z dysza 7, do której doprowadzana pod zadanym cisnieniem woda, para wodna lub inne medium, ulega rozpyleniu, zasysa gazy nadajac im odpowiednia predkosc. Te sama role, co spelnia rura 6 i dysza 7 moga spelniac otwory 8 umieszczone na pobocznicach 3 wzdluz calej spirali lub tylko na jej odcinku.W seperatorze, w którym plaszczyzny ruchu 1 sa nachylone pod katem a wzgledem osi jak przed¬ stawiono na fig. 3, oddzielane pyly lub ciecz, sa kierowane w punkty 9 znajdujace sie na po- bocznicy 3 pomiedzy poszczególnymi zwojami spi¬ rali, a nastepnie otworami 10 wzglednie kanalami zbiorczymi 11 o jednakowym przekroju na calej dlugosci spirali, lub o rozszerzajacym sie przekroju 12 w kierunku zmniejszania sie krzywizny spirali, sa wyprowadzane na zewnatrz urzadzenia. Gaz pozbawiony obciazników jest kierowany ku srod¬ kowi wiru i otworami 2 wzglednie króccami bar¬ dziej lub mniej zaglebionymi jak pokazano w poz. 13, 14 i 15 opuszcza urzadzenie. W celu odizolowania komory gazowej 18 od komory pylowej lub ciecz¬ owej 17, krociec 14 jest polaczony przegroda 16.Figura 5 przedstawia inna wersje skupienia i od¬ prowadzania osadzonych na plaszczyznie 1 pylów lub cieczy. W srodkowej czesci plaszczyzny ruchu 1 w linii zalamania powierzchni jest umieszczony kanal 19 z otworem 20 usytuowanym na koncu spirali od strony wewnetrznej lub ssawka 21 zbie¬ rajaca pyl lub ciecz i odprowadzajaca je rura 22 do komory pylowej lub cieczowej umieszczonej na zewnatrz urzadzenia. Króciec odprowadzajacy o- czyszczony gaz, w zaleznosci od potrzeb, moze byc glebiej lub plyciej osadzony jak pokazano w poz. 23, 24 i 25. W przykladzie rozwiazania przedsta¬ wionym na fig. 5 pokazano równiez wersje po¬ laczenia dwóch pobocznie 3, zamkniecia oraz u- szczelnienia przestrzeni gazowej przy pomocy sruby 26. W celu odprowadzenia oddzielonych obciazni¬ ków z gazu przewidziano równiez kanaly 27, otwory 28, wzglednie szczeliny 29 powstale w wy* niku odgiecia krawedzi tworzacej spirale, które jednoczesnie ustalaja dystans pomiedzy poszczegól¬ nymi zwojami spirali.W przypadku spirali wypuklej przedstawionej na fig. 8 odgiecia 30, sa usytuowane w srodkowej czesci tworzacej i sprowadzone do wspólnego ko¬ lektora 31 otaczajacego caly lub czesc jednego ob¬ wodu spirali.W separatorach wedlug wynalazku dwu i wielo- spiralnych doprowadzenie gazu przeznaczonego do oczyszczania moze byc z jednej lub z dwu stron, wzglednie w dowolnym punkcie obwodu urzadzenia, jak przedstawiono na fig. 9, ló i 11.W przypadku separatora wyposazonego w spirale przelotowa jak pokazano na fig. 12 w srodkowej czesci urzadzenia znajduja sie kierownice 34, któfe sluza do lagodnego kierowania gazu w odwrotna strone, oddzielone zanieczyszczenia wlatuja przez szczeline 32 do kieszeni odprowadzajacej 33.Przyklad wykonania separatora, w którym zasto¬ sowano jedna spirale przechodzaca oraz dwie spi¬ rale dochodzace tylko do srodka 35 i 36 przedsta¬ wiono na fig. 13. Fig. 14 przedstawia separator, w którym plaszczyzny ruchu 1 zostaly wielokrotnie zalamane i zwiniete w spirale, górny i dolny od¬ cinek plaszczyzny ruchu 1 ze wzgledu na wymogi montazu stanowia odcinki proste 37 równolegle do osi. Oddzielone zanieczyszczenia gazu sa zbierane ssawkami 38, umieszczonymi w narozach na koncu spirali, dochodza do wspólnej rury zbiorczej 4.Naroza zalaman moga byc ostro zakonczone lub zaokraglone promieniem 39. Dotyczy to zarówno narozy skierowanych na zewnatrz jak i do we¬ wnatrz.Separator jedno lub wielospiralny wedlug wyna¬ lazku przeznaczony do oczyszczania gazów prze¬ myslowych, zapewnia wysok*a skutecznosc oddzie¬ lania zanieczyszczen gazu, stanowi urzadzenie o niewielkich gabarytach, jego koszt wykonania i eksploatacji w stosunku do znanych urzadzen jest stosunkowo niski.Zastrzezenia patentowe 1. Separator odsrodkowy do oddzielania pylu, kropel cieczy i mgly zawieszonej w osrodku ga¬ zowym, znamienny tym, ze powierzchnie ruchu /!/* na których osadzaja sie czesci stale, sa utworzone z blach zwinietych w jedno lub wielozwojfcwa spi¬ rale, a plaszczyzny blach sa proste, zalamane pod katem a=180° lub 2a wzgledem osi separatora, wielokrotnie zalamane, lamane lub falowane przy czym fale posiadaja dowolna amplitude przebiega¬ jaca ruchem harmonicznym zlozonym lub prostym, wzglednie powierzchnie ruchu /l/ powstale przez obrót krzywej typu hiperboli na zmieniajacym sie promieniu R, które w przekroju pionowym daja spirale hiperboloidy obrotowej wypuklej lub wkle¬ slej. 2. Separator wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze powierzchnie j/lj/ spirali lub spiral w kierunku przeplywu gazu, posiadaja powierzchnie gladkie lub chropowate, dobrze lub zle zwilzalne, przyczepne lub nieprzyczepne, wzglednie posiadaja wytloczone rowki, które w przekroju poprzecznym posiadaja ksztalt trójkata, trapezu, prostokata, wytloczonych na calej dlugosci spirali lub tylko na jej czesci. 3. Urzadzenie wedlug zastrzez. 1 albo 2, zna¬ mienne tym, ze urzadzenie wielospiralne posiada wszystkie spirale zwiniete przelotowo wzglednie czesc spiral jest zwinieta do srodka a czesc prze¬ lotowo. 4. Urzadzenie wedlug zastrzez. 1 i 2, znamienne tym, ze posiada spirale o stalym lub zmiennym skoku S, przy czym skok ten ma wartosc malejaca lub wzrastajaca liczac od srodka spirali. 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60115 392 7 5. Urzadzenie wedlug zastrzez. 1 albo 2, znamien¬ ne tym, ze wlot gazów jest doprowadzony w jednym lub kilku dowolnych punktach obwodu urzadzenia wzglednie jego wnetrza, oraz posiada co najmniej jedna kierownice gazu /5/. 6. Urzadzenie wedlug zastrzez. 1, znamienne tym. ze posiada doprowadzajaca rure /6/ z dysza Jll lub otwory /8/ umieszczone na pobocznicach /3j/. 8 7. Urzadzenie wedlug zastrzez. 1, znamienne tym, ze odprowadzenie zanieczyszczen stalych lub plyn¬ nych odbywa sie poprzez rure zbiorcza /4/ umiesz¬ czona w osi pionowej urzadzenia, otwory odpro- 5 wadzajace /10/, kanaly zbiorcze /li/ lub /12/ wzglednie przez kanal /19/ z otworami /20/ usy¬ tuowany na koncu spirali w osi poziomej urza¬ dzenia lub poprzez ssawke /21/ i rure /22/.115 392115 392115 392115 392 ,\\ i\ /[\ /!\ /n i\\ ! M | , \ I / \ , / l i / . i / i l / \ I , \ !\ /\ / 'i Fig. 17.Fig. W. *1 \i/ / Wi \\! Vi \!,' V \! \l * * * v w. ¦' Bltk 488/82 105 egz. A4 Cena zl 100 PL