SE449057B - Dysa for atomisering av ett vetskeformigt medium - Google Patents

Description

15 20 25 30 35 449 057 Ändamålet med föreliggande uppfinning är att anvisa en dysa med sådana egen- skaper att ovannämnda nackdelar elimineras.

Detta realiseras med en dysa som uppvisar de i efterföljande patentkrav an- givna kännetecknen. Det har överraskande visat sig att dysan enligt upp- finningen har sådana egenskaper att fördelningen av under drift genom de olika dimmunstyckena utsprutad vätska är synnerligen jämn, även då åtskilliga enheter försörjes genom parallellkoppling till gemensamma stamledningar för tillförsel av såväl vätska som gasformigt atomiseringsmedium. Detta kan måhända för den i praktiken oerfarne möjligen synas som en tämligen trivial egenskap, vilket emellertid ej är fallet. Det är i allmänhet utomordentligt svårt att medelst parallellkoppling av ett antal dysor erhålla en mycket jämn fördelning av vätska. Vidare har risken för igensättning av dysan minskats, vilket är av synnerligen stor vikt då en suspension av fasta partiklar i en vätska skall atomiseras.

Uppfinningen skall nu närmare beskrivas i anslutning till bifogade ritnings- figurer, där figur 1 schematiskt och i snitt visar en dysa enligt uppfinningen och figur 2 visar dysan anordnad i en rökgasreningsanläggning.

I figur 1 är 1 en dysa som består av en symmetrisk centralkropp 2 försedd med ett hâlrum 3 till vilket en central vätskestamledning 4 mynnar. Dysan är i det visade utförandet försedd med tre symmetriskt anordnade dimmun- stycken 5 varav två syns på figuren. Antalet dimmunstycken kan dock beroende på tillämpningen variera mellan tre och tio stycken. Varje dimmunstycke består av ett rörformigt hus 6 som vid sin yttre ände är försedd med en utloppsöppning 9, som är cirkulär och uppvisar en diameter av mellan 1 och 10 mm. Inuti dimmunstycket är en atomiseringszon 11 med rotationssymmetrisk form utbildad. Uppströms utloppsöppningen 9 är ett rörformigt gasmunstycke 12 anordnat; Förhållandet mellan utloppsöppningens 9 diameter och gasmun- styckets 12 innerdiameter är mellan 0,1 och 0,5. Dimmunstyckets längdaxel 7 sammanfaller med såväl atomiseringszonens som gasmunstyckets längdaxel, varvid dessa tillsammans bildar en symmetrisk konfiguration. Vidare utgår varje dimmunstyckes tänkta förlängning av längdaxeln från samma punkt på centralkroppens längdaxel 8 och bildar en vinkel v som uppgår till mellan *m 10 15 20 30 35 449 057 3 20 och 90 grader mot sistnämnda axel. Hålrummet 3 bildar med den centrala vätskestamledningen 4 en integrerad volym som omsluter gasmunstyckena 12 och tillhörande atomiseringszoner 11. Gasmunstyckena 12 är vidare anslutna till en gemensam gasdistributionsledning 15 som är koncentriskt anordnad kring vätskestamledningen 4.

Funktionen hos dysan är i korthet följande: Då vätska tillföres den centrala vätskestamledningen 4, fylles hålrummet 3 inuti centralkroppen 2 liksom hål- rummét hos dimmunstyckena. Vätskan tillföres med ett tryck av mellan 2 och 12 bar. Dä atomiseringsmedium av tillräckligt högt tryck (mellan 2 och 12 bar men dock överstigande trycket hos vätskan) tillföres genom gasmunstyckena 12, utbildas en atomiseringszon 11 framför varje gasmunstycke. I dimmun- styckets trängsta sektion, d v s vid dess utloppsöppning 9, kommer det således att föreligga en tvåfasströmning. Om trycket är tillräckligt högt i dimmun- styckets inre, kommer dessutom strömningen genom denna sektion, d v s i hela atomiseringszonen 11, att vara av kritisk karaktär. Som framgår av ovan- stående beskrivning utmärkes uppfinningen bland annat av att risken för igen- sättningar eliminerats genom att alla passager för vätskan är förhållandevis stora. Den zon vari strömningshastigheten är hög är utformad så att omgivande begränsningsytor bildar en liten vinkel mot strömningsriktningen, vilket bidrager till att förslitningshastigheten blir låg. Det för slitage mest utsatta området har vidare utformats på ett sådant sätt, att en därstädes monterad keramisk insats i form av ett slitskydd 14, som är anordnat på ett säte 13, befinner sig i ett i huvudsak spänningslöst tillstånd, vilket medger användning av material med låg draghållfasthet som slitskydd. Dysan är utformad för atomisering av ett vätskeflöde av mellan 0 och 20000 kg/mzs räknat på utloppsöppningens 9 area och gasflödet uppgår till mellan 500 och 2500 kg/m2s räknat på samma area. rökgasreningsanläggning 20 för rening av rökgaser från För att rena rökgaserna I figur 2 visas en ett (icke visat) koleldat kraft- och/eller värmeverk. leds-dessa först till ett elfilter 21 som avskiljer ca 90% av stoftet som bildats vid förbränningen. De fortfarande varma och svaveldioxidhaltiga rökgaserna leds därefter till en S02-reaktor 22, i vilken en finfördelad kalk- slurry sprutas in i rökgaserna. Detta sker med hjälp av de i reaktorns inlopp anordnade dysorna 1, vilka försörjes med kalkslurry som beretts i en doseringstank 23 och pumpas med högt tryck via en vätskeledning 24 till dysornas 1 centrala vätskestamledningar 4 (figur 1). Kalken reagerar med 10 15 20 25 30 35 449 057 4 svaveldioxiden och binder denna. Vattenmängden och temperaturen avpassas' så att allt vatten avdunstar innan kalkresterna tas ut, vilket ger torra restprodukter och detta underlättar väsentligt hanteringen av dessa. En del svavelhaltig kalk sjunker tili botten där den tas ut medan resten går vidare till ett textílt spärrfiltvr 25, där merparten av de resterande rök- gaspartiklarna fastnar i filtermaterialet. Med jänma mellanrum bläses filter- slangarna rena genom korta tryckluftspulser. Det lossblåsta stoftet faller till botten och matas därefter ut. De från stoft, aska och svaveldioxid renade rökgaserna leds därefter via rökgasfläkten 26 ut i det fria genom skorstenen 27. Vid den beskrivna anläggningen kan - genom denna s k våt-torra renings- för att möjliggöra effektiv Rökgaserna renas så effektivt metod där dysorna enligt uppfinningen nyttjas fördelning av den tillförda absorbentsuspensionen. att den utgående svavelkoncentrationen blir högst 0,1 gram svavel per mega- joule tillfört bränsle, vilket motsvarar en avskiljningsgrad på 70-85% beroende på kolets svavelhalt.

Den tekniska effekt som erhålles med en dysa enligt uppfinningen kan ytter- ligare belysas med nedanstående exempel, som har anknytning till den ovan beskrivna våt-torra metoden.

Fördelningen av vätskeflödet från varje dimmunstycke studerades på följande sätt: Fyra stycken dysor utförda enligt uppfinningen, vardera försedd med fem stycken dimmunstycken med en minsta öppningsdiameter av 4,0 mm, försörjdes med tryckluft från en gemensam kompressor och med en vätskesuspension från en gemensam pump. Den i försöket använda vätskesuspensionen utgjordes av en blandning av 60 viktsprocent vatten, 30 viktsprocent flygaska härrörande från pulvereldníng av stenkol samt 10 viktsprocent av en blandning av kalcium- sulfit och kalciumhydroxid. Vätskeflödet från var och en av dimmunstyckena uppmättes då det sammanlagda vätskeflödet varierades mellan 1500 kg/tim och 12000 kg/tim. Variationsbredden i det utfallsrum, som ges av vid varje total- flöde uppmätt vätskeflöde från var och en av de totalt 20 stycken dimmun- styckena bestämdes, varvid följande resultat erhölls: Totalt vätskeflöde kg/tim Variationsbredd % av medelvärde 1500 1,3 3000 1,9 6000 1,1 12000 0,7 _. ._ ,......._..._...._._... ...___ _

Claims (8)

10 15 20 25 30 449 057 P Å T E N T K R Å V

1. ' Dysa för atomisering av ett vätskeformigt medium med hjäïp av ett gasformigt atomiseringsmedium, där det vätskeformiga mediet utgöres av en vätska innehåiiande en suspension av fasta partiklar, _k ä n n e - t eec k n a d a v att dysan (1) består av en symmetrisk centra1kropp (2) försedd med ett hå1rum (3) til) vi1ket en centra) vätskestamiedning (4) mynnar, minst tre vid centra1kroppen symmetriskt anordnade dimmunstycken (5) bestående av rörformiga hus (6) och så anordnade att dessas iängdaxïar (7) i sina föriängningar sammanstråïar i en gemensam punkt på centrai- kroppens iängdaxei (8) och biïdar en vinke1 (v) med denna som är me11an 20 och 90 grader, att varje dimmunstycke är försett med en cirkuïär utïopps- öppning (9) med en diameter av meiian 1 och 10 mm och utformad med en rota- tionssymmetrisk atomiseringszon (ll) med en med dimmunstyckets längdaxei (7) sanmanfa11ande 1ängdaxe1, att varje atomiseringszon är anordnad för individueïi försörjning med det gasformiga atomiseringsmediet från ett rör- formigt gasmunstycke (12) anordnat uppströms utioppsöppningen (9) och att gasmunstyckets iängdaxei sammanfaïier med dimmunstyckets längdaxei (7) samt att häïrummet (3) bi1dar en med den centraïa vätskestamledningen (4) integrerad voiym som omsïuter gasmunstyckena (12) och tiïihörande atomiser- ingszoner (11).

2. I Dysa eniigt patentkrav 1, k ä n n e t e c k n a d a v att för- håiïandet meiian utloppsöppningens (9) diameter och gasmunstyckets (12) diameter är me11an 0,1 och 0,5.

3. Dysa eniigt patentkrav 1-2, k ä n n e t e c k n a d a v att varje dimmunstycke (5) vid ut1oppsöppningen (9) är utformad med ett säte (13) vid viiket ett s1itskydd (14) i form av en insats är anordnat, viiket sïit- skydd av gas och vätsketrycket bibringas ett i huvudsak spännings1öst ti11- stånd.

4. Dysa eniigt patentkrav 1-3, k ä n n e t e c k n a d a v att respektive gasmunstycke (12) är ansiutet ti11 en kring vätskestamledningen koncentriskt anordnad gemensam gasdistributionsïedning (15). 10 15 449 057 6

5. Dysa enligt patentkrav 1-4, k ä n n e t e c k n a d a v att dim- munstyckena (5) är anordnade för atomisering av ett vätskeflöde av mellan O-20000 kg/mzs räknat på utloppsöppningens (9) area och detta med ett gas- flödv av mellan 500-2500 kg/mas räknat på samma area.

6. Dysa enligt patentkrav 1-5, k ä n n e t e c k n a d .a v att den centrala vätskestamledningen (4) och gasmunstyckena (12) är_anordnade att anslutas till en vätske- respektive gaskälla som uppvisar ett tryck av mellan 2 och 12 bar.

7. Dysa enligt patentkrav 1-6, k ä n n e t e c k n a d a v att an- talet dimmunstycken (5) anordnade vid centralkroppen (2) är mellan tre och tio stycken.

8. Dysa enligt patentkrav 1-7, där dysan är anordnad i en S02reaktor för atomisering av en i vatten suspenderad absorbent, k ä n n e t e c k- n a d a v att vätskestamledningen (4) hos dysan (1) är ansluten till en vätskeledning (24) som är gemensam för åtminstone en andra dysa (1) belägen i samma reaktor (22). IIJ