PT2994236T - Separating device und method for separating particles from a gas flow - Google Patents

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PT2994236T PT147250351T PT14725035T PT2994236T PT 2994236 T PT2994236 T PT 2994236T PT 147250351 T PT147250351 T PT 147250351T PT 14725035 T PT14725035 T PT 14725035T PT 2994236 T PT2994236 T PT 2994236T
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Allerödder Wolfgang
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Dieffenbacher GmbH Maschinen- und Anlagenbau
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Description

DESCRIÇÃODESCRIPTION

"DISPOSITIVO E PROCESSO PARA A SEPARAÇÃO DE PARTÍCULAS ESTRANHAS DE UM FLUXO GASOSO" A invenção refere-se à remoção, num dispositivo, de substâncias em pó, gasosas, atomizadas ou liquidas de um fluxo gasoso a ser purificado e a um processo correspondente.The invention relates to the removal, in a device, of powdered, gaseous, atomised or liquid substances from a gaseous stream to be purified and a corresponding process. DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

Do documento DE 2656151 Al é conhecido um dispositivo para a separação de impurezas sólidas de um fluxo gasoso. 0 documento DE 10335194 Al mostra um pré-separador para a remoção de impurezas do ar num sistema de sucção de ar de um motor de automóvel. O documento US 4629481 A mostra uma unidade modular de separação para a separação de um liquido de uma mistura gás-líquido. O documento EP 1458490 Bl mostra um separador por centrifugação com um tubo e um orifício de afluência e um orifício de efluência, em que no tubo está disposto um sólido estacionário em forma de vórtice que coloca o fluxo gasoso/líquido num movimento em espiral para que o líquido contido no fluxo gasoso seja movimentado radialmente para o exterior sob a influência da força centrífuga prevalecente no escoamento em espiral e seja ali separado.DE 2656151 A1 discloses a device for the separation of solid impurities from a gaseous stream. DE 10335194 A1 shows a pre-separator for the removal of impurities from the air in an air suction system of an automobile engine. US 4629481 A shows a modular separation unit for separating a liquid from a gas-liquid mixture. EP 1458490 B1 shows a centrifuge separator with a pipe and an inflow orifice and an effluent orifice, wherein a stationary, vortexed solid is arranged in the pipe which places the gaseous / liquid stream in a spiral motion so that the liquid contained in the gaseous stream is moved radially outwardly under the influence of the centrifugal force prevailing in the spiral flow and is there separated.

Tais aparelhos podem ser necessários, em particular, na produção de painéis a partir de madeira ou de pellets de madeira. Neste caso, eles auxiliam a separação de pós de madeira e de ligações orgânicas voláteis em sistemas pneumáticos de transporte e de secagem.Such apparatus may be required, in particular, in the production of panels from wood or wood pellets. In this case, they aid the separation of wood powders and volatile organic bonds in pneumatic conveyor and drying systems.

Em tais aplicações, sabe-se que são utilizadas torres de absorção ou separadores por centrifugação de diferentes conceções, que auxiliam a purificação de gases com e sem ajuda de um liquido de lavagem. Neste caso, existem separadores de corrente de sentido único (como acima referido) ou de contracorrente. Estes últimos, devido às perdas de pressão no sistema de tubagens associadas a eles, são desvantajosos. A precisão de separação no estado da técnica conhecido também não é suficiente para serem obtidos resultados satisfatórios, em particular no caso de reinstalações num espaço limitado. Separadores complexos com a precisão de separação necessária requerem, por sua vez, um espaço de construção considerável e apenas poderão ser dificilmente planeados do ponto de vista técnico da instalação ou, no caso de instalações existentes, praticamente não poderão ser reinstalados. Também é insatisfatório o desempenho em termos de volume. A invenção tem como objetivo subjacente o de especificar um dispositivo para a separação de partículas estranhas de um fluxo gasoso, que é mais simples de ser construído e mais económico de ser produzido, que apresenta uma maior precisão de separação e uma eficiência geral melhorada. Além disso, deverá ser criado um processo. A solução do objetivo para o dispositivo para a separação de partículas estranhas de um fluxo gasoso compreende neste caso as seguintes características: um tubo com um orifício de entrada para a introdução do fluxo gasoso a ser tratado; um estreitamento de Venturi no tubo; pelo menos um injetor disposto antes ou no estreitamento de Venturi para a injeção de liquido no tubo ; um sólido de constrangimento disposto no tubo, que forma com a superfície envolvente interior do tubo uma abertura anelar e que se estende na direção axial pelo menos sobre a região de saida do estreitamento de Venturi; estão previstas palhetas-guia que estão dispostas no sólido de constrangimento ou na região do sólido de constrangimento na superfície interior do tubo; o tubo apresenta a jusante do sólido de constrangimento uma estrutura para a remoção de partículas estranhas da região periférica da sua secção transversal, bem como de gás purificado da região central da sua secção transversal. A solução para o processo para a separação de partículas estranhas de um fluxo gasoso compreende as seguintes etapas: introdução de um fluxo gasoso carregado de partículas estranhas no interior de um tubo que apresenta um estreitamento de Venturi para o aumento da velocidade do fluxo gasoso, injeção de líquido no fluxo gasoso por meio de injetores antes ou durante a passagem pelo estreitamento de Venturi, novo aumento da velocidade do fluxo gasoso por meio de um sólido coaxial de constrangimento que reduz a secção transversal no interior do tubo, geração de um escoamento rotacional do fluxo gasoso em torno da extensão axial do tubo, por meio de palhetas-guia, para a acumulação das partículas estranhas e do líquido na proximidade da superfície interior do tubo e separação do líquido com as partículas estranhas, como fluxo parcial adjacente à superfície interior do tubo, do fluxo gasoso que se encontra na região central da secção transversal.In such applications, it is known that absorption towers or centrifuge separators of different designs are used, which aid in the purification of gases with and without the aid of a washing liquid. In this case, there are one-way (as above) or countercurrent current separators. The latter, due to the pressure losses in the piping system associated therewith, are disadvantageous. The separation precision in the known state of the art is also not sufficient to obtain satisfactory results, particularly in the case of reinstallations in a limited space. Complex separators with the required separation accuracy require a considerable space of construction and can only be difficult to plan from a technical point of view of the installation or, in the case of existing installations, can hardly be reinstalled. The performance in terms of volume is also unsatisfactory. The object of the invention is to specify a device for separating foreign particles from a gaseous stream, which is simpler to construct and more economical to produce, which has greater separation accuracy and improved overall efficiency. In addition, a process should be created. The solution of the object for the device for separating foreign particles from a gaseous stream comprises in this case the following features: a tube with an inlet for introducing the gaseous stream to be treated; a venturi narrowing in the tube; at least one injector arranged prior to or in Venturi narrowing for injection of liquid into the tube; a constraining solid disposed in the tube which forms with the inner wrapping surface of the tube an annular aperture and which extends in the axial direction at least over the Venturi narrowing outlet region; guide vanes are provided which are arranged in the constraining solid or in the region of the constraining solid on the inner surface of the tube; the tube presents downstream of the constraining solid a structure for the removal of foreign particles from the peripheral region of its cross-section as well as purified gas from the central region of its cross-section. The solution for the process for the separation of foreign particles from a gaseous stream comprises the following steps: introduction of a charged gaseous stream of foreign particles into a tube having Venturi narrowing to increase the velocity of the gaseous stream, injection of liquid in the gaseous stream by means of injectors prior to or during passage through Venturi narrowing, further increase of gas flow velocity by means of a constraining coaxial solid reducing the cross-section inside the tube, generation of a rotational flow of gaseous flow around the axial extent of the tube by means of guide vanes for accumulation of the foreign particles and liquid in the vicinity of the inner surface of the tube and separation of the liquid with the foreign particles as partial flow adjacent the inner surface of the tube. tube, of the gaseous stream which is in the central region of the cross-section.

De modo vantajoso, o aumento de desempenho e o espaço reduzido de construção são atingidos por meio da combinação das características acima mencionadas. Neste caso, a aceleração de um fluxo gasoso por meio de um estreitamento da secção transversal, com injeção simultânea do liquido de limpeza, aumenta o desempenho de purificação. As forças elevadas de corte que surgem neste caso entre o fluxo gasoso e o líquido conduzem à formação de gotas de líquido muito finas, às quais aderem partículas sólidas dispersas ou que coagulam com gotas estranhas de líquido. Adicionalmente, na superfície das gotas podem ser absorvidos componentes gasosos solúveis em água. Neste caso, o desempenho de limpeza está correlacionado com a superfície específica das gotas e é, portanto, inversamente proporcional ao diâmetro das gotas. As gotas de líquido de limpeza carregadas depois da lavagem, em virtude da sua inércia, são imediatamente separadas do fluxo gasoso através da separação axial integrada por centrifugação, com corrente de sentido único, no separador de gotas a jusante. A ideia fundamental consiste essencialmente em poderem ser executadas todas as funções necessárias para a separação eficiente de partículas estranhas de um fluxo gasoso num único aparelho. Este aparelho é caracterizado por um encargo reduzido em termos construtivos e uma aplicabilidade em sistemas de tubos existentes.Advantageously, the increased performance and reduced construction space are achieved by combining the above mentioned characteristics. In this case, the acceleration of a gaseous flow through a narrowing of the cross section, with simultaneous injection of the cleaning liquid, increases the purification performance. The high shear forces arising in this case between the gaseous flow and the liquid lead to the formation of very fine liquid droplets to which solid particles disperse or coagulate with liquid droplets of liquid. Additionally, water soluble gaseous components can be absorbed onto the droplet surface. In this case, the cleaning performance is correlated with the specific surface of the droplets and is therefore inversely proportional to the droplet diameter. The droplets of cleaning liquid charged after washing, by virtue of their inertia, are immediately separated from the gaseous stream by axial separation integrated by single-direction centrifugation in the downstream droplet separator. The fundamental idea is essentially that all the functions necessary for the efficient separation of foreign particles from a gaseous flow in a single apparatus can be performed. This apparatus is characterized by a reduced load in constructive terms and an applicability in existing pipe systems.

As vantagens do dispositivo de acordo com a invenção podem ser resumidas, portanto, da seguinte forma:The advantages of the device according to the invention can thus be summarized as follows:

Conceção compacta no caso de integração num tubo existente.Compact concept in case of integration into an existing tube.

Podem-se incorporar num tubo existente, deste modo, dispositivos de acordo com a invenção.In this way, devices according to the invention can be incorporated into an existing tube.

Conforme as circunstâncias espaciais, o dispositivo de acordo com a invenção pode ser disposto verticalmente, horizontalmente ou obliquamente.Depending on the spatial circumstances, the device according to the invention may be arranged vertically, horizontally or obliquely.

Por meio da aceleração e geração de um vórtice simultâneas numa abertura anelar, o desempenho de limpeza pode ser melhorado. A secção transversal de escoamento no injetor, configurável de modo arbitrário, permite um ajuste durante o funcionamento.By simultaneous acceleration and generation of a vortex in an annular aperture, the cleaning performance can be improved. The arbitrarily configurable flow cross-section in the injector allows adjustment during operation.

No que diz respeito ao principio de corrente de sentido único da parte centrifuga do dispositivo, a perda de pressão no tubo é reduzida. Não é necessário qualquer separador de gotas por centrifugação como componente separado. 0 dispositivo adequa-se para a separação deWith respect to the single direction current principle of the centrifugal part of the device, pressure loss in the tube is reduced. No spin separator is required by centrifugation as a separate component. The device is suitable for the separation of

Gases nocivos, como por exemplo VOC, HC1, SO2, CI2, NH3, HBR.Noxious gases such as VOC, HCl, SO2, CI2, NH3, HBR.

Vapores ácidos, como por exemplo HC1, H2SO4, H3PO4 ou vapores de óleo. Pós finos, como por exemplo metais, óxidos de metal, pigmentos de cor, cinzas volantes, fuligem, madeira, sais.Acidic fumes such as HCl, H2SO4, H3PO4 or oil vapors. Fine powders such as metals, metal oxides, color pigments, fly ash, soot, wood, salts.

Um tal dispositivo une, assim, a função da limpeza de gás por injeção de liquido, em particular de água, a sua atomização, bem como a subsequente geração de um vórtice. A separação de partículas estranhas decorre conforme o principio combinado de um lavador de Venturi com uma centrifugação de corrente de sentido único.Such a device thus joins the function of gas cleaning by injection of liquid, in particular water, its atomization, as well as the subsequent generation of a vortex. Separation of foreign particulates follows the combined principle of a Venturi scrubber with one-way current centrifugation.

Está previsto, de modo preferido, que as palhetas-guia estejam dispostas entre a extremidade de afluência e a extremidade de efluência do sólido de constrangimento.It is preferably provided that the guide vanes are disposed between the inflow end and the effluent end of the constraining solid.

Em combinação ou como caracteristica individual, pode a parede do tubo apresentar a jusante do sólido de constrangimento um ou vários tubos de ramificação para partículas estranhas; o tubo apresentar um local de estreitamento no ou a jusante dos orifícios para partículas estranhas; estar a jusante do local de estreitamento um orifício de saída para a saída do gás purificado; estar previsto a jusante do sólido de constrangimento um tubo de inserção para a remoção do fluxo gasoso purificado, cujo orifício de entrada é envolto de forma concêntrica pelo tubo e recebe o fluxo gasoso; estar previsto um ou vários tubos de ramificação para a remoção das partículas estranhas a jusante do orifício de entrada do tubo de inserção; o sólido de constrangimento ser axialmente deslocável; o sólido de constrangimento estar fixo na posição axial configurada; o sólido de constrangimento estar fixo em termos rotacionais, mas ser axialmente deslocável.In combination or as an individual feature, the tube wall may present downstream of the constraining solid one or more branching tubes for foreign particles; the tube has a narrowing location at or downstream of the foreign particle bores; being downstream of the narrowing site an outlet port for the exit of the purified gas; an insertion tube for the removal of the purified gas stream is provided downstream of the constraining solid, the inlet orifice of which is concentrically enveloped by the tube and receives the gaseous flow; one or more branch tubes are provided for removing the foreign particles downstream from the inlet port of the insertion tube; the constraining solid is axially displaceable; the constraining solid is fixed in the configured axial position; the constraining solid is fixed in rotational terms, but is axially displaceable.

Numa variante necessária conforme a situação de instalação, o tubo pode-se desenvolver de forma vertical na região do sólido de constrangimento e o sólido de constrangimento pode flutuar livremente no fluxo gasoso sem dispositivos mecânicos de fixação.In a variant required according to the installation situation, the tube can develop vertically in the region of the constraining solid and the constraining solid can float freely in the gaseous stream without mechanical fastening devices.

De modo preferido, a extremidade de afluência do sólido de constrangimento pode apresentar a forma de um cone com a ponta direcionada contra o escoamento e/ou a extremidade de efluência do sólido de constrangimento pode apresentar a forma de um cone com a ponta direcionada para jusante. 0 dispositivo é adequado para a execução do processo, mas também pode ser operado de forma autónoma. A invenção é explicada mais detalhadamente com base no desenho. Nele está representado em detalhe o seguinte:Preferably, the inflow end of the constraining solid may be in the shape of a cone with the tip directed against the flow and / or the effluent end of the constraining solid may be in the shape of a cone with the tip directed downstream . The device is suitable for carrying out the process, but can also be operated autonomously. The invention is explained in more detail on the basis of the drawing. The following is represented in detail:

Figura 1 mostra uma primeira forma de execução de um dispositivo de acordo com a invenção.Figure 1 shows a first embodiment of a device according to the invention.

Figura 2 mostra um excerto do objeto da Figura 1, referente ao estreitamento de Venturi, bem como ao sólido de constrangimento.Figure 2 shows an excerpt of the object of Figure 1, referring to Venturi narrowing, as well as to the constraining solid.

Figura 3 mostra em representação esquemática uma solução alternativa da região de extremidade do dispositivo da Figura 1. 0 dispositivo de acordo com a invenção mostrado na Figura 1 compreende um tubo 1 com um orificio 2 de entrada para a introdução do fluxo gasoso a ser tratado. A direção de escoamento do fluxo gasoso está assinalada com 11. 0 tubo 1 apresenta um estreitamento 3 de Venturi. Visto na direção 11 de escoamento, encontra-se antes do estreitamento 3 de Venturi uma estrutura de injeção que compreende um número elevado de injetores 4 para a injeção de liquido no interior do tubo 1. No presente caso, trata-se aqui, de modo preferido, de água. 0 tubo 1 envolve um sólido 5 de constranqimento. Este está disposto de forma concêntrica no tubo 1. A extremidade 12 de afluência do sólido 5 de constranqimento tem a forma de um cone com ponta direcionada contra o escoamento. A extremidade 13 de efluência do sólido 5 de constranqimento também tem a forma de um cone com ponta direcionada para jusante. 0 sólido 5 de constranqimento forma com a superficie envolvente do tubo 1 uma abertura anelar. Além disso, ele está munido de palhetas-quia 6. Estas estão distribuídas sobre o perímetro total do sólido 5 de constranqimento numa disposição uniforme. Ver também Fiqura 2.Figure 3 shows in schematic representation an alternative solution of the end region of the device of Figure 1. The device according to the invention shown in Figure 1 comprises a tube 1 with an input port 2 for introducing the gaseous stream to be treated. The flow direction of the gaseous flow is indicated at 11. The tube 1 has Venturi nip 3. Seen in the flow direction 11, there is, prior to the venturi nip 3, an injection structure comprising a high number of injectors 4 for injecting liquid into the tube 1. In the present case, of water. The tube 1 surrounds a slack solid 5. This is concentrically disposed in the tube 1. The inflow end 12 of the slack solid 5 is in the form of a cone with a tip directed against the flow. The effluent end 13 of the slack solid 5 also has the shape of a cone with a downwardly directed tip. The shifting solid 5 forms with the surrounding surface of the tube 1 an annular aperture. In addition, it is provided with quads 6. These are distributed over the entire perimeter of the quiescent solid 5 in a uniform arrangement. See also Fiqura 2.

Num trecho axial a jusante do sólido 5 de constranqimento, encontra-se um local 7 de estreitamento. Neste local de estreitamento, o tubo 1 é reduzido de forma abrupta a um diâmetro mais reduzido. Assim, o tubo 1 prossegue com um diâmetro mais reduzido. Neste caso, a entrada 14 do tubo 1 com o diâmetro mais reduzido pode sobressair a montante por um determinado troço para o interior do trecho precedente com diâmetro maior do tubo 1 (principio de inserção) . No local 7 de estreitamento, é desviada uma corrente 15 parcial; neste caso, o tubo 8 de ramificação está conectado tanqencialmente à secção de maior diâmetro do tubo 1; ver Fiqura 1, corte à direita.In an axial section downstream of the slack solid 5, there is a narrowing site 7. At this narrowing location, the tube 1 is abruptly reduced to a smaller diameter. Thus, the tube 1 proceeds with a smaller diameter. In this case, the inlet 14 of the tube 1 having the smallest diameter may protrude upstream by a certain portion into the preceding section with larger diameter of the tube 1 (insertion principle). In the narrowing site 7, a partial chain 15 is deflected; in this case, the branch tube 8 is connected substantially to the larger diameter section of the tube 1; see Fiqura 1, right-hand side.

Em alternativa à conceção da Fiqura 1 do trecho de extremidade de um dispositivo de acordo com a invenção, o trecho de extremidade também pode ser concebido tal como mostrado na Figura 3. Como se pode ver, o tubo 1 desenvolve-se de forma vertical. Neste caso, sobressai um tubo 9 de inserção para o interior do tubo 1. 0 orifício 10 de entrada do tubo 9 de inserção é envolvido de forma concêntrica pelo tubo 1. De resto, a corrente 15 parcial desviada, de modo preferido, consiste em líquido contaminado. O dispositivo descrito opera da seguinte maneira:As an alternative to the design of Figure 1 of the end section of a device according to the invention, the end portion may also be designed as shown in Figure 3. As can be seen, the tube 1 is developed vertically. In this case, an insertion tube 9 protrudes into the tube 1. The inlet port 10 of the insertion tube 9 is concentrically encircled by the tube 1. Further, the deflected partial stream 15 preferably consists of contaminated liquid. The described device operates as follows:

Um fluxo de ar carregado com partículas estranhas entra através do orifício 2 de entrada do tubo 1. O fluxo de ar alcança, então, o aro de injetores 4. Estes podem-se encontrar imediatamente antes ou no interior do estreitamento 3 de Venturi. As forças elevadas de corte que surgem neste caso entre o ar e o líquido conduzem a uma formação de gotas de líquido extremamente finas. Nestas, acumulam-se as substâncias estranhas. Por meio da abertura anelar entre o sólido 5 de constrangimento e a superfície envolvente interior do tubo 1, é gerada uma aceleração elevada. O sólido 5 de constrangimento com as suas palhetas-guia 6 funciona como gerador de vórtice, que aumenta mais ainda a velocidade de escoamento e, assim, também as forças de corte entre ar e as gotículas de líquido carregadas de partículas. As gotículas de liquido são novamente divididas na zona de corte entre o sólido 5 de constrangimento e a parede do tubo 1. Deste modo, a superfície específica é aumentada e a capacidade de absorção é elevada. Na abertura anelar, é reduzida a secção transversal livre entre o liquido, por um lado, e as impurezas dispersas ou gasosas, por outro. Deste modo, é elevada a frequência de contacto entre partículas estranhas e o ar a ser purificado. Além disso, graças à inércia da fase dispersa, é forçada uma mistura de mistura gasosa e partículas estranhas ou gotas na região do sólido de constrangimento. Todos os efeitos descritos têm um efeito positivo no desempenho de limpeza.An air flow charged with foreign particles enters through the inlet port 2 of the tube 1. The air flow then reaches the injector rim 4. These can be found just before or within the venturi nip 3. The high shear forces arising in this case between the air and the liquid lead to formation of extremely fine liquid droplets. In these, foreign substances accumulate. By means of the annular aperture between the constraining solid 5 and the inner wrapping surface of the tube 1, a raised acceleration is generated. The constraining solid 5 with its guide vanes 6 functions as a vortex generator which further increases the flow velocity and thus also the shear forces between air and the charged liquid droplets of particles. The liquid droplets are again divided into the cut-off zone between the constraining solid 5 and the wall of the tube 1. In this way, the specific surface is increased and the absorption capacity is increased. In the annular aperture, the free cross section is reduced between the liquid on the one hand and the dispersed or gaseous impurities on the other. In this way, the frequency of contact between foreign particles and the air to be purified is raised. Further, thanks to the inertia of the dispersed phase, a mixture of gaseous mixture and foreign particles or droplets in the region of the constraining solid is forced. All effects described have a positive effect on cleaning performance.

No exemplo de execução representado, as palhetas-guia 6 estão dispostas no sólido 5 de constrangimento. Contudo, em vez disso, elas também podem estar fixas na superfície interior do tubo 1. A separação subsequente das gotas de líquido de limpeza carregadas do fluxo de ar rotacional ocorre conforme o principio de uma centrifugação de corrente de sentido único. Neste caso, o fluxo de afluência e o fluxo de efluência prosseguem sem inversão interna de direção. Ver a Figura 3. 0 sólido 5 de constrangimento pode ser axialmente deslocável, de modo preferido juntamente com um dispositivo 16 de configuração. Caso ele seja configurado uma vez até uma determinada posição axial, ele está inicialmente fixo. Deste modo, correspondentemente às exigências do funcionamento, a secção transversal do escoamento pode-se ajustar ao local de injeção de água.In the illustrated embodiment, the guide vanes 6 are arranged in the constraining solid 5. However, instead they may also be fixed to the inner surface of the tube 1. Subsequent separation of the charged cleaning liquid droplets from the rotational airflow occurs according to the principle of one-way current centrifugation. In this case, the inflow flow and the effluent flow proceed without internal reversal of direction. See Figure 3. The constraining solid 5 may be axially displaceable, preferably together with a configuration device 16. If it is configured once to a certain axial position, it is initially fixed. Thus, corresponding to the operating requirements, the cross-section of the flow can be adjusted to the water injection site.

Contudo, também é concebível a seguinte execução: 0 tubo 1 desenvolve-se verticalmente na região do sólido 5 de constrangimento. 0 sólido de constrangimento não tem de estar obrigatoriamente fixo, por exemplo através de ligações mecânicas à envolvente fixa. Pelo contrário, ele pode-se movimentar livremente no escoamento, de modo preferido apenas na direção axial e, por conseguinte, para cima e para baixo. De resto, ele é executado da mesma forma como o sólido 5 de constrangimento anteriormente descrito com as palhetas-guia 6. Ele exerce as suas funções da mesma forma como o sólido fixo de constrangimento: Ele forma, por conseguinte, uma abertura anelar juntamente com a superfície interior da parede do tubo 1; ele gera, além disso, um vórtice. 0 seu peso pode ser determinado de tal maneira, que este corresponda às exigências da prática. Contudo, neste caso está previsto um dispositivo de comando para que o sólido de constrangimento seja axialmente deslocável no tubo 1 e, em simultâneo, possa assegurar o movimento de rotação do fluxo gasoso. Isto pode ser executado por meio de uma configuração geométrica adequada (não representada), por exemplo por meio de uma ranhura no sólido de constrangimento, na qual engata uma chapa-guia ou uma mola, ligados à superfície interior do tubo 1. Numa tal configuração, o sólido de constrangimento também pode assumir uma função como um tipo de válvula de retenção ou unidade de fecho no caso de inexistência de fluxo gasoso para o tubo 1.However, the following embodiment is also conceivable: The tube 1 is developed vertically in the region of the constraining solid 5. The constraining solid does not have to be fixed, for example through mechanical connections to the fixed envelope. On the contrary, it can move freely in the flow, preferably only in the axial direction and, therefore, up and down. Moreover, it is executed in the same way as the constraint solid 5 described above with the guide vanes 6. It performs its functions in the same way as the fixed constraint solid: It therefore forms an annular gap together with the inner surface of the wall of the tube 1; it also generates a vortex. Its weight can be determined in such a way that it meets the requirements of practice. However, in this case a control device is provided so that the constraining solid is axially displaceable in the tube 1 and, at the same time, can ensure the rotational movement of the gaseous flow. This can be performed by means of a suitable geometric configuration (not shown), for example by means of a groove in the constraining solid, in which it engages a guide plate or a spring, connected to the inner surface of the tube 1. In such a configuration , the constraining solid may also assume a function as a type of check valve or closure unit in the absence of gaseous flow to the pipe 1.

Lista de referências: 1 Tubo 2 Orifício de entrada 3 Estreitamento de Venturi 4 Injector 5 Sólido de constrangimento 6 Palheta-guia 7 Local de estreitamento 8 Tubo de ramificação 9 Tubo de inserção 10 Orifício de entrada 11 Direção do escoamento 12 Extremidade de afluência 13 Extremidade de efluência 14 Entrada 15 Corrente parcial 16 Dispositivo de configuraçãoList of references: 1 Tube 2 Entry hole 3 Venturi narrowing 4 Injector 5 Constraint solder 6 Guide vane 7 Narrowing place 8 Branch tube 9 Insertion tube 10 Inlet port 11 Direction of flow 12 End of flow 13 End of effluent 14 Input 15 Partial current 16 Configuration device

Lisboa, 10 de outubro de 2017Lisbon, October 10, 2017

Claims (9)

REIVINDICAÇÕES 1. Dispositivo para a separação de particulas estranhas de um fluxo gasoso, compreendendo as seguintes características: um tubo (1) com um orifício (2) de entrada para a introdução do fluxo gasoso a ser tratado; um estreitamento (3) de Venturi no tubo (1); pelo menos um injetor (4) disposto antes ou no estreitamento (3) de Venturi para a injeção de líquido no interior do tubo; um sólido (5) de constrangimento disposto no tubo (1), que forma com a superfície envolvente interior do tubo (1) uma abertura anelar e que se estende na direção axial pelo menos sobre a região de saída do estreitamento (3) de Venturi; estão previstas palhetas-guia (6) que estão dispostas no sólido (5) de constrangimento ou na região do sólido (5) de constrangimento na superfície interior do tubo (1); o tubo (1) apresenta a jusante do sólido (5) de constrangimento uma estrutura para a remoção de partículas estranhas da região periférica da sua secção transversal, bem como de gás purificado da região central da sua secção transversal.A device for separating foreign particles from a gaseous stream, comprising the following features: a tube (1) with an inlet orifice (2) for introducing the gaseous stream to be treated; a venturi narrowing (3) in the tube (1); at least one injector (4) disposed before or in Venturi narrowing (3) for injecting liquid into the tube; a constraining solid (5) arranged in the tube (1), which forms an annular aperture with the inner wrapping surface of the tube (1) and which extends in the axial direction at least on the outlet region of the Venturi nipple (3) ; guide vanes (6) are provided which are arranged in the constraining solid (5) or in the region of the constraining solid (5) on the inner surface of the tube (1); the tube (1) presents downstream of the constraining solid (5) a structure for removing foreign particles from the peripheral region of its cross-section, as well as purified gas from the central region of its cross-section. 2. Dispositivo de acordo com a reivindicação 3, caracterizado por as palhetas-guia (6) se encontrarem entre a extremidade (12) de afluência e a extremidade (13) de efluência do sólido (5) de constrangimento.Device according to claim 3, characterized in that the guide vanes (6) are located between the inflow end (12) and the effluent end (13) of the constraining solid (5). 3. Dispositivo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 ou 2, caracterizado por as seguintes características: a parede do tubo (1) apresenta a jusante do sólido de constrangimento um ou vários orifícios de saida para partículas estranhas; o tubo, nos ou a jusante dos orifícios, apresenta um local (7) de estreitamento para partículas estranhas; a jusante do local (7) de estreitamento está um orifício de saída para a saída do gás purificado.A device according to any one of claims 1 or 2, characterized in that the following features: the wall of the tube (1) presents downstream of the constraining solid one or several outlets for foreign particles; the tube, at or downstream of the orifices, has a narrowing site (7) for foreign particles; downstream of the narrowing site (7) is an outlet port for the exit of the purified gas. 4. Dispositivo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 ou 2, caracterizado por as seguintes características: para a remoção do fluxo gasoso purificado está previsto a jusante do sólido (5) de constrangimento um tubo (9) de inserção, cujo orifício (10) de entrada é envolto de forma concêntrica pelo tubo (1) e recebe o fluxo gasoso; para a remoção de partículas estranhas estão previstos um ou vários tubos (8) de ramificação a jusante do orifício (10) de entrada do tubo (9) de inserção.A device according to any one of claims 1 or 2, characterized in that the following features are provided: for removing the purified gaseous stream downstream of the constraining solid (5) is an insertion tube (9), the orifice (10) ) is concentrically enveloped by the tube (1) and receives the gaseous flow; for the removal of foreign particles one or more branch tubes (8) are provided downstream of the inlet port (10) of the insertion tube (9). 5. Dispositivo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 até 4, caracterizado por o sólido (5) de constrangimento ser axialmente deslocável e/ou estar fixo na posição axial configurada.Device according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the constraining solid (5) is axially displaceable and / or is fixed in the configured axial position. 6. Sólido de constrangimento de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 até 4, caracterizado por o tubo (1) se desenvolver verticalmente na região do sólido (5) de constrangimento, e por o sólido (5) de constrangimento flutuar livremente no fluxo gasoso sem dispositivos mecânicos de fixação, de modo preferido com um bloqueio de rotação.A constraining solid according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the tube (1) is developed vertically in the region of the constraining solid (5), and in that the constraining solid (5) floats freely in the gaseous stream without mechanical fastening devices, preferably with a rotation lock. 7. Dispositivo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 até 6, caracterizado por a extremidade (12) de afluência do sólido (5) de constrangimento apresentar a forma de um cone com ponta direcionada contra o escoamento.Device according to any one of claims 1 to 6, characterized in that the inflow end (12) of the constraining solid (5) is in the shape of a cone with a point directed against the flow. 8. Dispositivo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 até 7, caracterizado por a extremidade (13) de efluência do sólido (5) de constrangimento apresentar a forma de um cone com a ponta direcionada para jusante.Device according to any one of claims 1 to 7, characterized in that the effluent end (13) of the constraining solid (5) is in the shape of a cone with the tip directed downstream. 9. Processo para a separação de partículas estranhas de um fluxo gasoso, compreendendo as seguintes etapas: introdução de um fluxo gasoso carregado de partículas estranhas no interior de um tubo (1) que apresenta um estreitamento (3) de Venturi para o aumento da velocidade do fluxo gasoso, injeção de líquido no fluxo gasoso por meio de injetores antes ou durante a passagem pelo estreitamento (3) de Venturi, novo aumento da velocidade do fluxo gasoso por meio de um sólido (5) coaxial de constrangimento que reduz a secção transversal no interior do tubo (1), geração de um escoamento rotacional do fluxo gasoso em torno da extensão axial do tubo, por meio de palhetas-guia (6), para a acumulação das partículas estranhas e do líquido na proximidade da superfície interior do tubo (1) e separação do líquido com as partículas estranhas, como corrente (15) parcial adjacente à superfície interior do tubo (1), do fluxo gasoso que se encontra na região central da secção transversal. Lisboa, 10 de outubro de 2017A process for separating foreign particles from a gaseous stream, comprising the following steps: introducing a charged gaseous stream of foreign particles into a tube (1) having a Venturi nip (3) for increasing the speed of the gaseous stream, injection of liquid into the gaseous stream by means of injectors before or during the passage through Venturi narrowing (3), a further increase of the gas flow velocity by means of a constraining coaxial solid (5) reducing the cross- (1), generating a rotational flow of the gaseous flow around the axial extent of the tube by means of guide vanes (6), for the accumulation of the foreign particles and the liquid in the vicinity of the inner surface of the tube (1), and separating the liquid with the foreign particles as partial stream (15) adjacent the inner surface of the tube (1), of the gaseous stream which is in the central region of the section transverse. Lisbon, October 10, 2017
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