PT1312861E

PT1312861E - Dispositivo para a purificação de ar viciado.

Info

Publication number: PT1312861E
Application number: PT02025540T
Authority: PT
Inventors: Satpal Bhatnagar; Bertram Hummel; Bernd Koenig; Erhard Rieder
Original assignee: Duerr Systems Gmbh
Priority date: 2001-11-14
Filing date: 2002-11-14
Publication date: 2007-04-30
Also published as: US20030113238A1; EP1312861A2; DE20118418U1; DK1312861T3; DE50209710C5; ES2282358T3; ITTO20020942A1; ATE356958T1; EP1312861B1; DE50209710D1; EP1312861A3

Description

DESCRIÇÃO "DISPOSITIVO PARA A PURIFICAÇÃO DE AR VICIADO" A presente invenção refere-se a um dispositivo para a purificação térmica e/ou catalítica de ar viciado, contendo componentes que podem ser queimados, que compreende uma câmara de combustão, pelo menos dois reservatórios, contendo massas de acumulação térmica que podem ser atravessadas por gases, para o aquecimento do ar viciado (gás não tratado) a purificar, antes da sua entrada na câmara de combustão ou para o reaquecimento da massa de acumulação térmica através do ar viciado purificado (gás purificado) proveniente da câmara de combustão, uma tubagem de gás não tratado para a alimentação do gás não tratado aos reservatórios e uma tubagem de gás purificado para a evacuação do gás purificado a partir dos reservatórios, sendo que cada reservatório apresenta pelo menos uma abertura de entrada, através da qual gás não tratado proveniente da tubagem de gás não tratado entra no reservatório, e pelo menos uma abertura de saida, através da qual gás purificado proveniente do reservatório sai para a tubagem de gás purificado e sendo que a abertura de entrada desemboca numa pré-câmara, colocada entre a abertura de entrada e a massa de acumulação térmica do reservatório.

Um tal dispositivo para a purificação de ar viciado é conhecido, por exemplo, a partir do documento DE 19519868 AI.

No caso deste e de outros dispositivos conhecidos para a purificação de ar viciado, do género referido na introdução, a 1 abertura de entrada e a abertura de saída de cada reservatório de massa de acumulação térmica está alinhada na horizontal e a massa de acumulação térmica do reservatório é atravessada pelo ar viciado em direcção vertical, de modo que as normais à superfície da abertura de entrada e da abertura de saída estão alinhadas paralelamente em relação à direcção média do fluxo, através da massa de acumulação térmica do reservatório.

Por motivo de a abertura de entrada e a abertura de saída do reservatório estarem colocadas ao lado uma da outra, num plano que se prolonga perpendicularmente à direcção média do fluxo, resulta - em especial na zona inferior da massa de acumulação térmica - uma distribuição muito desigual do fluxo, de modo que a capacidade de acumulação térmica da massa de permuta térmica não é aproveitada de maneira ideal. 0 documento WO 98/57049 A divulga um dispositivo com as características do conceito genérico da reivindicação 1.

Cabe à presente invenção o objectivo de criar um dispositivo do género referido na introdução, no qual a capacidade de acumulação térmica da massa de permuta térmica é melhor aproveitada.

Este objectivo é resolvido através de um dispositivo de acordo com a reivindicação 1.

No caso de uma abertura de entrada não plana, deve-se entender como normal à superfície da abertura de entrada a normal à superfície média da abertura de entrada. 2

Por secção transversal de um sector da pré-câmara deve-se entender respectivamente a secção transversal verificada do reservatório correspondente, perpendicularmente à direcção média do fluxo, através da massa de acumulação térmica.

Por motivo de, no caso do dispositivo de acordo com a invenção, a normal à superfície da abertura de entrada não estar alinhada paralelamente, mas antes transversalmente, em relação à direcção média do fluxo através da massa de acumulação térmica do reservatório, a assimetria do fluxo contra a massa de acumulação térmica é reduzida através do ar viciado alimentado, o que conduz a um nivelamento do fluxo do ar viciado, através da massa de permuta térmica e, com isso, a um aproveitamento melhorado da massa de permuta térmica e, por conseguinte, a um grau de eficiência elevado, com uma perda de pressão definida previamente ou a uma perda de pressão mais baixa, com um grau de eficiência definida previamente. À continuação do nivelamento do fluxo através da massa de acumulação térmica convém que a pré-câmara se alargue na direcção da massa de acumulação térmica. 0 alargamento da secção transversal da pré-câmara pode realizar-se continuamente ou em fases discretas (de forma escalonada).

Em especial, pode estar previsto que o sector em questão da pré-câmara se alargue em forma de telhado ou em forma de funil, na direcção da massa de acumulação térmica. É especialmente favorável se a normal à superfície de pelo menos uma abertura de entrada de pelo menos um reservatório está 3 alinhada, no essencial, perpendicularmente em relação à direcção média do fluxo, através da massa de acumulação térmica do reservatório.

Em principio, a normal à superfície da abertura de entrada pode assumir uma qualquer orientação, relativamente à vertical, desde que esteja alinhada apenas transversalmente em relação à direcção média do fluxo, através da massa de acumulação térmica do reservatório correspondente.

No caso de uma configuração preferida do dispositivo de acordo com a invenção, está previsto, no entanto, que a normal à superfície de pelo menos uma abertura de entrada de pelo menos um reservatório esteja alinhada transversalmente, de um modo preferido, no essencial, perpendicularmente, em relação à vertical.

Neste caso, a direcção média do fluxo através da massa de acumulação térmica está alinhada, de um modo preferido, no essencial, na vertical.

No caso de uma configuração preferida do dispositivo de acordo com a invenção, está previsto, além disso, que a normal à superfície de pelo menos uma abertura de saída de pelo menos um reservatório esteja alinhada transversalmente em relação à direcção média do fluxo, através da massa de acumulação térmica do reservatório.

De um modo preferido, está previsto que a normal à superfície de pelo menos uma abertura de saída de pelo menos um reservatório esteja alinhada, no essencial, perpendicularmente, 4 em relação à direcção média do fluxo, através da massa de acumulação térmica do reservatório.

Em princípio, a normal à superfície da abertura de saída pode assumir uma qualquer orientação, relativamente à vertical, desde que esteja alinhada apenas transversalmente em relação à direcção média do fluxo, através da massa de acumulação térmica do reservatório correspondente.

Comprovou-se, no entanto, como especialmente favorável se a normal a superfície de pelo menos uma abertura de saída de pelo menos um reservatório está alinhada transversalmente, de um modo preferido, no essencial, perpendicularmente, em relação à vertical.

Neste caso, a direcção média do fluxo através da massa de acumulação térmica do reservatório está alinhada, de um modo preferido, no essencial, na vertical.

Comprovou-se como especialmente favorável se pelo menos uma abertura de entrada e pelo menos uma abertura de saída de pelo menos um reservatório estão concebidas e colocadas simetricamente uma em relação à outra, relativamente a um plano longitudinal central do reservatório.

Em especial, pode estar previsto que pelo menos uma abertura de entrada e pelo menos uma abertura de saída de pelo menos um reservatório apresentem normais à superfície paralelas uma em relação à outra, através dos seus centros de gravidade superficiais respectivos. 5

Para poder controlar, de uma maneira simples, a entrada de gás não tratado no reservatório e/ou a saída de gás purificado do reservatório, está previsto, de um modo vantajoso, que pelo menos uma abertura de entrada e/ou pelo menos uma abertura de saída de pelo menos um reservatório pode ser fechada por meio de uma válvula.

No caso de uma configuração preferida do dispositivo de acordo com a invenção, está previsto que a válvula esteja concebida como uma válvula de disco.

Em especial, pode estar previsto que a válvula apresente um corpo de válvula, no essencial em forma de disco, o qual, na sua posição de fecho, está alinhado, no essencial, paralelamente à abertura de entrada ou, no essencial, paralelamente à abertura de saída.

Além disso, pode estar previsto que a válvula apresente um corpo de válvula, no essencial em forma de disco, o qual, na sua posição de abertura, está alinhado, no essencial, paralelamente à abertura de entrada ou, no essencial, paralelamente à abertura de saida.

Para um accionamento simples da válvula, é uma vantagem se o dispositivo compreende uma unidade de deslocamento, para o deslocamento do corpo de válvula, da posição de abertura para a posição de fecho e da posição de fecho para a posição de abertura.

Esta unidade de deslocamento pode, em especial, estar concebida como uma unidade de deslocamento pneumática e/ou hidráulica. 6 À continuação do nivelamento do fluxo do ar viciado através da massa de acumulação térmica convém que pelo menos uma abertura de saida de pelo menos um reservatório desemboque numa pré-câmara, colocada entre a abertura de saida e a massa de acumulação térmica do reservatório.

De um modo preferido, a abertura de entrada e a abertura de saida do reservatório desembocam na mesma pré-câmara. A pré-câmara é especialmente simples de fabricar, quando apresenta uma secção transversal no essencial rectangular. A pré-câmara pode estar ligada, através da abertura de entrada, directamente à tubagem de gás não tratado ou a um tubo de derivação que ramifica da tubagem de gás não tratado.

Além disso, a pré-câmara pode estar ligada, através da abertura de saida, directamente à tubagem de gás purificado ou a um tubo de derivação que ramifica da tubagem de gás purificado.

Outras características e vantagens da invenção são objecto da descrição que se segue e da representação gráfica de um exemplo de realização.

Nos desenhos mostram:

Fig. 1 um corte longitudinal esquemático através dos reservatórios de massa de acumulação térmica de uma instalação de purificação de ar viciado; 7

Fig. 2

Fig. 3

Fig. 4

Fig. 5

Fig. 6

Fig. 7

Fig. 8 uma representação em perspectiva da instalação de purificação de ar viciado da fig. 1; um corte vertical esquemático através de um dos reservatórios de massa de acumulação térmica da instalação de purificação de ar viciado das figs. 1 e 2; uma representação em perspectiva de uma pré-câmara do reservatório de massa de acumulação térmica da fig. 3, com uma abertura de entrada que pode ser fechada e uma abertura de saída que pode ser fechada; uma representação em perspectiva esquemática de uma tubagem de gás não tratado e de um reservatório de massa de acumulação térmica de uma instalação de purificação de ar viciado, de acordo com o estado da técnica; uma representação da distribuição estática de pressão na tubagem de gás não tratado e no reservatório de massa de acumulação térmica da fig. 5; uma representação em perspectiva esquemática de uma tubagem de gás não tratado e de um reservatório de massa de acumulação térmica, de acordo com a invenção; e uma representação da distribuição estática de pressão na tubagem de gás não tratado e no 8 reservatório de massa de acumulação térmica da fig. 7.

Elementos iguais ou funcionalmente equivalentes são designados em todas as figuras com os mesmos números de referência.

Uma instalação de purificação de ar viciado, designada como um todo por 100, representada nas figs. 1 a 4, bem como 7 e 8, compreende três reservatórios 102 de massa de acumulação térmica, colocados um após outro numa direcção 112 longitudinal, sendo que o primeiro destes reservatórios é designado em seguida por 102a, o segundo, central, destes reservatórios, por 102b e o terceiro destes reservatórios, por 102c.

Cada um dos reservatórios 102 de massa de acumulação térmica compreende uma câmara 104 de massa de acumulação térmica, no essencial, em forma de paralelipípedo, a qual é enchida com uma massa 106 de acumulação térmica.

Esta massa 106 de acumulação térmica pode compreender, por exemplo, corpos em forma de sela de um material cerâmico, os quais estão colocados, de forma não ordenada, na câmara 104 de massa de acumulação térmica.

Em alternativa ou em complemento a isso, pode também estar previsto que a massa 106 de acumulação térmica compreenda corpos em forma de alvéolos, os quais são atravessados por tubagens de passagem de gás e estão concebidos em forma de prisma, em especial, em forma de paralelipípedo e são colocados com as suas superfícies laterais encostadas umas às outras, de modo que surgem na câmara 104 de massa de acumulação térmica uma ou 9 várias camadas de corpos em forma de alvéolos, nas quais o gás deve passar, aquando de atravessamento pela câmara 104 de massa de acumulação térmica. A massa 106 de acumulação térmica assenta sobre grelhas 108, as quais, por sua vez, são sustentadas por suportes 110 transversais (ver fig. 4) .

Cada uma das câmaras 104 de massa de acumulação térmica desemboca, na sua extremidade superior, numa câmara 114 de combustão, que se prolonga sobre todos os três reservatórios 102 de massa de acumulação térmica, na direcção 112 longitudinal da instalação 100 de purificação de ar viciado, câmara de combustão na qual estão colocados um ou vários queimadores 116, aos quais é alimentado um combustível, por exemplo, um gás combustível, para queimar as substâncias poluentes contidas no ar viciado a purificar (ver fig. 3).

Com um género e concentração adequados das substâncias poluentes contidas no ar viciado a purificar, a instalação 100 de purificação de ar viciado pode ser accionada em funcionamento estacionário de modo autotérmico, ou seja, sem alimentação de combustível adicional. Neste caso, os queimadores 116 são necessários apenas na fase de arranque da instalação 100 de purificação de ar viciado, para pôr em andamento a combustão na câmara 114 de combustão. Caso esteja alcançada a fase de funcionamento estacionário, os queimadores 116 podem ser desligados.

Em vez de uma combustão térmica, pode também estar prevista uma oxidação catalítica das substâncias poluentes contidas no ar viciado a purificar. O catalisador necessário para isso pode 10 estar colocado, por exemplo, nas massas 106 de acumulação térmica. Em especial, as massas 106 de acumulação térmica podem estar providas de um revestimento cataliticamente activo ou ser fabricadas completamente de um material cataliticamente activo.

Como se pode concluir melhor a partir da fig. 3, cada reservatório 102 de massa de acumulação térmica compreende uma pré-câmara 118, colocada sob a câmara 104 de massa de acumulação térmica, a qual compreende um sector 120 inferior, no essencial em forma de paralelipipedo, que apresenta uma secção transversal horizontal mais pequena do que a câmara 104 de massa de acumulação térmica e um sector 122 superior, no qual desemboca o sector 120 inferior e o qual se alarga em forma de funil, na direcção da câmara 104 de massa de acumulação térmica. O sector 122 superior apresenta na sua extremidade inferior uma secção transversal horizontal, a qual corresponde à do sector 120 inferior e apresenta na sua extremidade superior uma secção transversal horizontal, a qual corresponde à secção transversal horizontal da câmara 104 de massa de acumulação térmica, que se situa por cima. O sector 120 inferior de cada pré-câmara 118 apresenta uma primeira parede 124a lateral vertical, que se prolonga paralelamente à direcção 112 longitudinal da instalação 100 de purificação de ar viciado, parede na qual está concebida uma abertura 126 de entrada, no essencial de forma circular, através da qual o sector 120 inferior da pré-câmara 118 está ligado a uma tubagem 128 de gás não tratado, que se prolonga paralelamente à direcção 112 longitudinal da instalação 100 de purificação de ar viciado. 11

Através da tubagem 128 de gás não tratado, é alimentado o ar viciado a purificar à instalação de purificação de ar viciado, o qual é designado em seguida como gás não tratado.

Como se pode concluir melhor a partir das figs. 3 e 4, a abertura 126 de entrada pode ser fechada por meio de uma primeira válvula 130a de disco, a qual compreende uma sede 132 de válvula, em forma de anel, que rodeia a abertura 126 de entrada e um corpo 134 de válvula, em forma de disco completo, que sobrepõe a abertura 126 de entrada. A abertura 126 de entrada está alinhada na vertical, de modo que a sua normal 136a à superfície está alinhada na horizontal e, por conseguinte, perpendicularmente em relação à direcção 138 média do fluxo vertical na massa 106 de acumulação térmica. 0 corpo 134 de válvula da válvula 130a de disco pode ser deslocado por meio de uma unidade 140 de deslocamento, entre uma posição de fecho, na qual o corpo 134 de válvula, do lado da tubagem de gás não tratado, encosta ao corpo 134 de válvula, no essencial, de modo estanque aos gases e uma posição de abertura, na qual o corpo 134 de válvula está situado à distância da sede 132 de válvula, dentro da tubagem 128 de gás não tratado. A unidade 140 de deslocamento pode ser, por exemplo, uma unidade pneumática de deslocamento, a qual compreende um cilindro 142 pneumático, no qual um êmbolo (não representado) pode ser deslocado entre duas posições extremas, por meio de ar comprimido. O êmbolo está ligado, de modo rígido, ao corpo 134 de válvula, através de uma barra 144 de ligação, de modo que o corpo 134 de válvula segue o movimento do êmbolo. 12

Como se pode concluir a partir da fig. 4, uma extremidade livre da barra 144 de ligação oposta ao êmbolo é guiada entre dois rolos 146 de guia, os quais estão apoiados em dois suportes 148 verticais, que podem rodar respectivamente em torno de um eixo de rotação horizontal, alinhado perpendicularmente à normal 136a à superfície da abertura 126 de entrada, suportes os quais se prolongam transversalmente em direcção vertical, através da abertura 126 de entrada, desde o seu bordo superior até ao seu bordo inferior.

Entre o êmbolo e os rolos 146 de guia, a barra de ligação é guiada adicionalmente entre um outro par de rolos 147 de guia.

Como se pode concluir melhor a partir da fig. 3, a parede 124a lateral do sector 120 inferior da pré-câmara 118 forma uma parede de limitação lateral da tubagem 128 de gás não tratado e uma parede de limitação superior da tubagem 128 de gás não tratado forma uma parede 150a lateral, inclinada em relação à horizontal num ângulo de aproximadamente 45°.

Uma parede 124b lateral, situada em posição oposta à parede 124a lateral do sector 120 inferior da pré-câmara 118 e, no essencial, alinhada paralelamente à parede 124a lateral, está provida de uma abertura 152 de saída, de forma circular, a qual está concebida, no essencial, em imagem de espelho em relação à abertura 126 de entrada, relativamente ao plano 154 central longitudinal vertical da pré-câmara 118. Em especial, a normal 136b à superfície da abertura 152 de saída, a qual corre através do centro de gravidade da superfície da abertura 152 de saída, está alinhada paralelamente à normal 136a à superfície, através do centro de gravidade da superfície da abertura 126 de entrada. 13 A normal 136b à superfície da abertura 152 de saída está, por conseguinte, igualmente alinhada na horizontal e perpendicular em relação à direcção 138 média do fluxo do gás, através da massa 106 de acumulação térmica.

Através da abertura 152 de saída, a pré-câmara 118 está ligada uma tubagem 156 de gás purificado, que se prolonga paralelamente à direcção 112 longitudinal da instalação de purificação de ar viciado, tubagem a qual serve para o transporte para o exterior de ar viciado purificado, a partir da instalação 100 de purificação de ar viciado. O ar viciado purificado através de combustão das substâncias poluentes na câmara 114 de combustão é designado em seguida como gás purificado.

Como se pode concluir a partir da fig. 3, a parede 124b lateral do sector 120 inferior da pré-câmara 118 forma uma limitação lateral da tubagem 156 de gás purificado, enquanto uma parede 150b lateral do sector 122 superior da pré-câmara 118, inclinada em relação à horizontal num ângulo de aproximadamente 45°, forma uma limitação superior da tubagem 156 de gás purificado. A abertura de saída, tal como também a abertura 126 de entrada, ser fechada por meio de uma válvula 130b de disco. A válvula 130b de disco está concebida em simetria de espelho com a válvula 130a de disco, relativamente ao plano 154 central longitudinal vertical da pré-câmara 118 e compreende, em especial, uma unidade 140 de deslocamento, uma barra 144 de 14 ligação, uma sede 132 de válvula, em forma de anel, que rodeia a abertura 152 de saída e um corpo 134 de válvula, em forma de disco completo, que pode ser deslocado, entre uma posição de fecho, na qual o corpo 134 de válvula encosta, de modo estanque, à sede 132 de válvula e uma posição de abertura, na qual o corpo 134 de válvula está situado à distância da sede 132 de válvula, dentro da tubagem 156 de gás purificado.

Em direcção vertical, a normal 136b à superfície, através do centro de gravidade da superfície da abertura 152 de saída, está deslocada perpendicularmente em alguns centímetros, em relação à direcção longitudinal das barras 144 de ligação, relativamente à normal 136a à superfície, através do centro de gravidade da superfície da abertura 126 de entrada, para evitar que as barras 144 de ligação das válvulas 130a e 130b de disco se estorvem mutuamente.

Além disso, desemboca no sector 120 inferior da pré-câmara 118 um tubo (não representado) de gás de lavagem, numa abertura 157 de alimentação de gás de lavagem, que pode ser fechada por meio de uma válvula (não representada) , a partir da qual pode ser alimentado à pré-câmara 118 um gás de lavagem, por exemplo, ar fresco, para lavar restos de gás não tratado, do reservatório 102 de acumulação térmica para a câmara 114 de combustão.

Os reservatórios 102 de massa de acumulação térmica, a câmara 114 de combustão, a tubagem 128 de gás não tratado e a tubagem 156 de gás purificado estão colocados numa carcaça 158 da instalação 100 de purificação de ar viciado, cujas paredes 160 exteriores laterais e cuja parede 162 de cobertura estão providas de um isolamento térmico, para evitar uma perda de calor da instalação 100 de purificação de ar viciado para o 15 ambiente, que prejudique o qrau de eficiência da instalação 100 de purificação de ar viciado. A instalação 100 de purificação de ar viciado acima descrita funciona como se seque:

Através da tubagem 128 de gás não tratado, é alimentado gás não tratado à instalação 100 de purificação de ar viciado, a partir de uma fonte de gás não tratado, por exemplo, de uma instalação de envernizar.

Numa primeira fase de funcionamento, por exemplo, é aberta a válvula 130a de disco do primeiro reservatório 102a de massa de acumulação térmica, enquanto a válvula 130b de disco do mesmo reservatório 102a de massa de acumulação térmica está fechada, de modo que o gás não tratado entra através da abertura 126 de entrada do primeiro reservatório 102a de massa de acumulação térmica na sua pré-câmara 118 e dali, para a câmara 104 de massa de acumulação térmica. A direcção de fluxo do ar viciado através da instalação 100 de purificação de ar viciado está indicada nas figuras através das setas 164.

Através do alinhamento vertical da abertura 126 de entrada e através do alargamento em forma de funil da secção transversal de fluxo do sector 122 superior da pré-câmara 118 resulta, na massa 106 de acumulação térmica do reservatório 102a de massa de acumulação térmica, neste caso, um fluxo muito uniforme com isóbaras 168, as quais estão alinhadas, no essencial, perpendicularmente em relação à direcção 138 média do fluxo, através da massa 106 de acumulação térmica. A distribuição da 16 pressão estática conseguida a partir de uma simulação por computador, na disposição mostrada na fig. 7, está representada na fig. 8.

Este fluxo uniforme do material de permuta térmica conduz a um aproveitamento ideal da massa 106 de permuta térmica e, assim, a um grau de eficiência elevado, com uma perda de pressão definida previamente ou a uma perda de pressão mais baixa, com um grau de eficiência definido previamente.

No caso da instalação de purificação de ar viciado representada nas figs. 5 e 6, de acordo com o estado da técnica, na qual um reservatório 102' de massa de acumulação térmica está ligado, no seu lado inferior, através de uma abertura 126' de entrada alinhada na horizontal, a qual pode ser fechada por meio de uma válvula 130' de disco que se situa na horizontal, a uma tubagem 128' de gás não tratado, que corre por baixo do reservatório 102'' de massa de acumulação térmica, resulta, pelo contrário, através da disposição fortemente assimétrica da abertura 126' de entrada, em relação ao plano 154' central longitudinal vertical da pré-câmara 118' do reservatório 102' de massa de acumulação térmica - pelo menos na zona inferior da massa 106 de acumulação térmica - uma distribuição do fluxo muito desigual na câmara 104' de massa de acumulação térmica e, por conseguinte, um sub-aproveitamento da massa 106 de permuta térmica. A distribuição da pressão estática conseguida a partir de uma simulação por computador, com as isóbaras 168' na disposição mostrada na fig. 5, está representada na fig. 6. A massa 106 de acumulação térmica do primeiro reservatório 102a de massa de acumulação térmica encontra-se, na primeira fase de funcionamento, a uma temperatura relativamente elevada, 17 de modo que a massa 106 de acumulação térmica aquece o qás não tratado que circula de baixo para cima. O gás não tratado assim aquecido entra pela extremidade superior do primeiro reservatório 102a de massa de acumulação térmica na câmara 114 de combustão, depois do que o gás não tratado é purificado na câmara 114 de combustão, através de oxidação térmica das substâncias poluentes nele contidas. O gás purificado assim formado, isento de substâncias poluentes flui (visto na direcçâo de observação da fig. 1) da direita para a esquerda, através da câmara 114 de combustão e através da abertura do bocal do segundo reservatório 102b de massa de acumulação térmica, a partir de cima, para a câmara 104 de massa de acumulação térmica do mesmo. Com a circulação da massa 106 de acumulação térmica contida no reservatório 102b de massa de acumulação térmica, de cima para baixo, o gás purificado quente cede calor a esta massa de acumulação térmica e aquece assim esta, antes de o gás purificado quente deixar o reservatório 102b de massa de acumulação térmica, através da sua pré-câmara 118 e a válvula 130b de disco aberta, na abertura 152 de saida do reservatório 102b de massa de acumulação térmica. A abertura 126 de entrada do segundo reservatório 102b de massa de acumulação térmica é fechada, nesta fase de funcionamento, através da válvula 130a de disco. O gás purificado proveniente do reservatório 102b de massa de acumulação térmica é retirado da instalação de purificação de ar viciado, através da tubagem 156 de gás purificado e alimentado, por exemplo, a uma chaminé de exaustão de ar. 18 0 terceiro reservatório 102c de massa de acumulação térmica, nesta primeira fase de funcionamento, é lavado completamente, de baixo para cima, por meio de um gás de lavagem proveniente do tubo (não representado) de gás de lavagem, para transportar restos de gás não tratado que ainda tenham permanecido na pré-câmara 118 e na câmara 104 de massa de acumulação térmica deste terceiro reservatório 102c de massa de acumulação térmica, para cima para dentro da câmara 114 de combustão, e ali purificá-los, através de oxidação térmica. A direcção de fluxo do gás de lavagem está representada na fig. 1 através da seta 166 quebrada.

As duas válvulas 130a e 130b de disco do terceiro reservatório 102c de massa de acumulação térmica estão ambas fechadas, nesta fase de lavagem do reservatório 102c de massa de acumulação térmica.

Após um tempo de ciclo definido previamente, a instalação 100 de purificação de ar viciado é ligada para uma segunda fase de funcionamento, na qual a abertura 126 de entrada do segundo reservatório 102b de massa de acumulação térmica está aberta e a sua abertura 152 de saida fechada, de modo que o gás não tratado, de aqui em diante, flui para dentro da câmara 114 de combustão, através do segundo reservatório 102b de massa de acumulação térmica e, neste caso, aquece durante a passagem pela massa 106 de acumulação térmica do reservatório 102b de massa de acumulação térmica, aquecida na fase de funcionamento anterior. A abertura 152 de saída do reservatório 102c de massa de acumulação térmica, lavado na fase de funcionamento anterior, está aberta, de aqui em diante, de modo que o gás purificado a partir da massa 106 de acumulação térmica do terceiro 19 reservatório 102c de massa de acumulação térmica pode desviar-se para a tubagem 156 de gás purificado e pode, neste caso, aquecer a massa 106 de acumulação térmica do terceiro reservatório 102c de massa de acumulação térmica. O primeiro reservatório 102a de massa de acumulação térmica encontra-se, de aqui em diante, na fase de lavagem, na qual quer a abertura 126 de entrada, quer também a abertura 152 de saida deste reservatório de massa de acumulação térmica estão fechadas. A esta segunda fase de funcionamento segue-se uma terceira fase de funcionamento da instalação 100 de purificação de ar viciado, na qual o gás não tratado entra na câmara 114 de combustão, através do terceiro reservatório 102c de massa de acumulação térmica, o gás purificado sai para a tubagem 156 de gás purificado, através do primeiro reservatório 102a de massa de acumulação térmica e o segundo reservatório 102b de massa de acumulação térmica é lavado.

Após esta terceira fase de funcionamento, é terminado um ciclo da instalação 100 de purificação de ar viciado e começa outra vez um novo ciclo de funcionamento, no qual a instalação 100 de purificação de ar viciado é ligada para a primeira fase de funcionamento acima descrita.

Lisboa, 9 de Abril de 2007 20

Claims

REIVINDICAÇÕES 1. Dispositivo para a purificação térmica e/ou catalítica de ar viciado, contendo componentes que podem ser queimados, compreendendo uma câmara (114) de combustão, pelo menos dois reservatórios (102), contendo massas (106) de acumulação térmica que podem ser atravessadas por gases, para o aquecimento do ar viciado (gás não tratado) a purificar, antes da sua entrada na câmara (114) de combustão ou para o reaquecimento da massa (106) de acumulação térmica através do ar viciado purificado (gás purificado) proveniente da câmara (114) de combustão, uma tubagem (128) de gás não tratado para a alimentação do gás não tratado aos reservatórios (102) e uma tubagem (156) de gás purificado para a evacuação do gás purificado a partir dos reservatórios (102), sendo que cada reservatório (102) apresenta pelo menos uma abertura (126) de entrada, através da qual gás não tratado proveniente da tubagem (128) de gás não tratado entra no reservatório (102), e pelo menos uma abertura (152) de saída, através da qual gás purificado proveniente do reservatório (102) sai para a tubagem (156) de gás purificado, e sendo que a abertura (126) de entrada desemboca numa pré-câmara (118), colocada entre a abertura (126) de entrada e a massa (106) de acumulação térmica do reservatório (102), sendo que a normal (136a) à superfície de pelo menos uma abertura (126) de entrada de pelo menos um reservatório (102) está alinhada transversalmente em relação à direcção (138) média do fluxo, através da massa (106) de acumulação térmica do reservatório (102) e sendo que a pré-câmara (118) apresenta um sector (122) com uma secção transversal que se alarga na direcção da massa (106) 1 de acumulação térmica, caracterizado por a pré-câmara (118) apresentar um sector (120) com uma secção transversal no essencial constante e por pelo menos uma abertura (126) de entrada e/ou pelo menos uma abertura (152) de saida do reservatório (102) desembocar no sector (120) da pré-câmara (118) com a secção transversal no essencial constante.
2. Dispositivo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por a normal (136a) à superfície de pelo menos uma abertura (126) de entrada de pelo menos um reservatório (102) estar alinhada, no essencial, perpendicularmente em relação à direcção (138) média do fluxo através da massa (106) de acumulação térmica do reservatório (102).
3. Dispositivo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 ou 2, caracterizado por a normal (136a) à superfície de pelo menos uma abertura (126) de entrada de pelo menos um reservatório (102) estar alinhada transversalmente em relação à vertical.
4. Dispositivo de acordo com a reivindicação 3, caracterizado por a normal (136a) à superfície de pelo menos uma abertura (126) de entrada de pelo menos um reservatório (102) estar alinhada, no essencial, perpendicularmente em relação à vertical.
5. Dispositivo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 4, caracterizado por a normal (136b) à superfície de pelo menos uma abertura (152) de saída de pelo menos um reservatório (102) estar alinhada transversalmente em relação à direcção (138) média do fluxo através da massa (106) de acumulação térmica do reservatório (102) . 2
6. Dispositivo de acordo com a reivindicação 5, caracterizado por a normal (136b) à superfície de pelo menos uma abertura (152) de saída de pelo menos um reservatório (102) estar alinhada, no essencial, perpendicularmente em relação à direcção (138) média do fluxo através da massa (106) de acumulação térmica do reservatório (102).
7. Dispositivo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizado por a normal (136b) à superfície de pelo menos uma abertura (152) de saída de pelo menos um reservatório (102) estar alinhada transversalmente em relação à vertical.
8. Dispositivo de acordo com a reivindicação 7, caracterizado por a normal (136b) à superfície de pelo menos uma abertura (152) de saída de pelo menos um reservatório (102) estar alinhada, no essencial, perpendicularmente em relação à vertical.
9. Dispositivo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 8, caracterizado por pelo menos uma abertura (126) de entrada e pelo menos uma abertura (152) de saída de pelo menos um reservatório (102) estarem concebidas e colocadas, no essencial, simetricamente uma em relação à outra, relativamente a um plano (154) longitudinal central do reservatório (102) .
10. Dispositivo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 9, caracterizado por pelo menos uma abertura (126) de entrada e pelo menos uma abertura (152) de saída de pelo menos um reservatório (102) apresentarem normais (136a, 3 136b) à superfície paralelas uma em relação à outra, através dos seus centros de gravidade superficiais respectivos.
11. Dispositivo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 10, caracterizado por pelo menos uma abertura (126) de entrada e/ou pelo menos uma abertura (152) de saída de pelo menos um reservatório (102) poder ser fechada por meio de uma válvula.
12. Dispositivo de acordo com a reivindicação 11, caracterizado por a válvula estar concebida como uma válvula (130a, 130b) de disco.
13. Dispositivo de acordo com qualquer uma das reivindicações 11 ou 12, caracterizado por a válvula apresentar um corpo (134) de válvula no essencial em forma de disco, o qual, na sua posição de fecho, está alinhado, no essencial, paralelamente à abertura (126) de entrada ou, no essencial, paralelamente à abertura (152) de saída.
14. Dispositivo de acordo com qualquer uma das reivindicações 11 a 13, caracterizado por a válvula apresentar um corpo (134) de válvula no essencial em forma de disco, o qual, na sua posição de abertura, está alinhado, no essencial, paralelamente à abertura (126) de entrada ou, no essencial, paralelamente à abertura (152) de saída.
15. Dispositivo de acordo com qualquer uma das reivindicações 13 ou 14, caracterizado por o dispositivo (100) compreender uma unidade (140) de deslocamento, para o deslocamento do corpo (134) de válvula, da posição de abertura para a 4 posição de fecho e da posição de fecho para a posição de abertura.
16. Dispositivo de acordo com a reivindicação 15, caracterizado por a unidade (140) de deslocamento ser uma unidade de deslocamento pneumática e/ou hidráulica.
17. Dispositivo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 16, caracterizado por pelo menos uma abertura (152) de saida de pelo menos um reservatório (102) desembocar numa pré-câmara (118), colocada entre a abertura (152) de saida e a massa (106) de acumulação térmica do reservatório (102) .
18. Dispositivo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 17, caracterizado por a pré-câmara (118) apresentar uma secção transversal no essencial rectangular. Lisboa, 9 de Abril de 2007 5