SE455269B - Sett och anordning for rening av gaser - Google Patents

Description

455 269 2 genom att sättet och anordningen för rening av gaser er- hållit de i de följande patentkraven angivna kännetecknen.

Uppfinningen kommer att i det följande beskrivas när- mare i samband med ritningarna. Figur 1 visar schematiskt ett ländsnitt genom en renare utförd enligt uppfinningen.

Figur 2 visar ett snitt genom en ändrad utföringsform av renaren.

Den i figur 1 visade renaren innefattar ett hölje 10 som lämpligen är cylindriskt och som upptill är tillslutet av en inspektionslucka 12 och nedtill av en fast botten~14.

Till höljet är anslutet tvà stutsar l5 och 18, vilka ut- gör inlopp respektive utlopp för den gas, som skall renas.

I höljets 10 inre är centralt anordnat ett cylindriskt rör som upptill i figuren är fäst vid höljet 10 medelst en mellanvägg 22 som samtidigt delar upp renaren i en inlopps- kammare 24 ansluten till inloppet 16 och en utloppskammare 26 ansluten till utloppsstutsen 18. Röret 20 är öppet så- väl uppàt som nedåt, men i rörets övre del är insatt en insats 28, som begränsar rörets övre, öppna tvärsnitt. Ef- ter större delen av höljets 10 längd är ungefär centralt i höljet mellan dess övre och undre ände insatt en värme- växlare eller kylare 30, vilken i den visade utföringsfor- men liksom höljet 10 är cylindrisk och försedd med tillopp 32 respektive utlopp 34 för ett kylmedium eller värmeväx- lingsmedium. Kylarens 30 konstruktion är icke närmare visad i figuren men kan vara utförd på inom denna teknik vanligt sätt, exempelvis kan kylaren ha invändiga styrorgan, såsom plåtar, lameller etc som får kyl- eller värmeväxlingsmediet att strömma på önskat sätt genom kylaren.

Mellan kylarens inre vägg 36 och rörets 20 yttermantel bildas enligt uppfinningen en làngsträckt, dubbelväggig passage för de inkommande gaserna som skall renas, i vilken dessa gaser bringas i värmeväxlande kontakt med kylarens väggyta 36. vid denna kylning sker en kondensering av den fukt som medbringas i gaserna, varvid stoftet eller partikelförore- ningarna utgör kondensationskärnor för de växande vatten- dropparna. u 455 269 3 För att öka avskiljningsgraden insprutas, innan gas serna inströmmar i nämnda làngsträckta passage, en vätska företrädesvis vatten med hjälp av ett sprutmunstycke 38 i de heta rökgaserna, så att dessa mättas med fukt. För- utom att avskiljningsgraden ökar hàlls även på detta sätt kylytorna rena. Vattnet skall därvid insprutas fínförde- lat och i sådan kvantitet att väsentligen allt vatten förângas och tillsammans med det i bränslet tillförda och i rökgaserna medbringade vattnet och det vid förbrän- ningsprocessen kemiskt bildade vattnet bringas att kon-_ Dá den med fukt mät- tade gasen passerar in i den làngsträckta passagen och kommer i värmeväxlande kontakt med kylarens väggyta 36 sker sålunda nämnda kondensering av vattenángan och de bildade fina vattendropparna eller kondensatet växer pà densera vid kontakten med kylytorna. de partikelformiga föroreningarna som medföljt rökgaser- na coh som bildar kondensationskärnor för vattendropparna.

Dà rökgaserna inkommer genom tilloppet 16 tvingas de sålunda av en halvcirkelformad mellanvägg 40 att passera vätskeinsprutningsmunstycket 38 och strömmar därefter in i den nämnda làngsträckta passagen mellan röret 20 och kylarväggen 36.

För att vattendropparna skall kunna växa och fastna på den relativt kalla kylytan 36 måste gashastigheten hållas låg, vilket sker genom motsvarande utformning av passagen 20, 36. På utsidan av röret 20 kan därvid vara anordnade spiralformigt lindade flänsar 42 som styr gaser- na i en roterande rörelse nedåt i den lângsträckta passa- gen, vilket gynnsamt påverkar vattendropparnas tillväxt och utbildning på den kalla väggytan 36. Genom den rote- rande rörelsen sker en centrifugalavskiljning mot kylytan 36, som gynnsamt påverkar avsättningen av vattendroppar- na på ytan.

Från den lângsträckta passagen 20, 36 kommer gaserna in i en avskiljningskammare 44 som är utbildad mellan rörets 20 nederände och höljet 10 i renarens undre del. I denna avskiljningskammare vänder rökgaserna och strömmar 455 269 4 in i rörets 20 öppna nederände och fortsätter vertikalt- uppåt i röret 20 såsom antydes med de streckade pilarna i figuren. Beroende på strömningsförhållandena vid den speciella anläggning som reningen avser kan röret 20, såsom visas, nedtill vara försett med öppningar 46 som underlättar gasens inströmning i rörets 20 inre.

Vid gasens inströmning i kammaren 44 och vändning uppåt i rörets 20 inre kommer eventuella större, fria partiklar att avskiljas från gasen på grund av sin tyngd och samtidigt strömmar kondensatet likaså av tyngden ned- åt och lämnar kylytan 36. Den stora vattenmängden som àsadkommes genom insprutning av vattnet vid 38 håller kylytorna rena så att väsentligen allt stoft och alla föroreningar i gasen uppsamlas i bottnen 14 av höljet 10.

Bottnen 14 lutar lämpligen, som visas pà figuren, mot en sida av kammaren vid vilken sida är anordnat ett utlopp 48 för kondensatet som nu innehåller alla avskilda par- tiklar.

Under gasens strömning i den långsträckta passagen nællan rörets 20 utsida och kylarens 30 innervägg, där kylmediet leds i motström till gasen, dvs kylmediet in- föres vid inloppet 32 i kylaren 30 och lämnar denna via utloppet 34, kommer gasen att kylas samtidigt som kylme- diet eller värmeväxlingsmediet i kylaren 30 uppvärmes. Om gastemperaturen vid inloppet i passagen exempelvis är 100°C kan det vara lämpligt att renaren drivs på ett sådant sätt att gasen vid utströmningen i renarens nedre kammare 44 och in i rörets 20 inre håller en temperatur av ca 40OC.

En stor del av värmet i gaserna har därvid tillvaratagits genom överföringen till kylmediet i kylaren 30 och kyl- mediet kan användas på ett sådant sätt i angränsande in- dustri, bostadsområde eller liknande från vilken rörgaser- na härrör att detta värme tas till vara. En del av värmet i rökgaserna åtgår även för värmeväxling via rörets 20 yttcrperiferi med den i moström till rökgasen i den långa- sträckta passagen återströmmande gasen i rörets 20 inre.

På.detta sätt kommer via rörets 20 vägg den i röret 20 455 269 uppàtströmmande gasen att torkas så att fukthalten mins- kar och gasen i ett ur korrosions- och miljösynpunkt lämpligt tillstånd kan ledas ut genom utloppet 18 från kammaren 26 vid rörets 20 överände och ut i atmosfären.

Gasens temperatur ökar därvid från rörets 20 nederände från den i ovan angivna exempel angivna temperaturen pà ca 4o° till ungefär so°c.

Vid den i figur 2 visade utföringsformen har de delar som är samma som i figur 1 erhållit samma hänvis- ningsbeteckningar, medan de ändrade delarna erhållit ~ tillägg med en bokstav "a", "b" osv. Även i denna ut- föringsform inströmmar sålunda gasen genom ett inlopp 16 i det rörformiga höljet 10 och vidare ned i en lång- sträckt passage mellan innerröret 20 och en kylare 30a, dock utan att någon vatteninsprutning skett i gasen.

Härvid sker en första kylning av gasen och värmeöver~ föring till kylmediet i kylaren 30a. Sedan gasen passe- rat denna första, långsträckta passage inkommer den i en kammare 50 ungefär mitt pà höljet 10, vilken kammare utgöres av ett ringrum runt centrumröret 20 och pà ett eller flera ställen i detta ringrum är anordnade vätske- insprutningsmunstycken 38a, 38b för insprutning av väts- ka såsom vatten i gaserna. Efter kammaren 50 strömmar gasen in i ytterligare en làngsträckt passage mellan centrumröret 20 och ännu en kylare 30b, i vilken gasen ytterligare kyls och kondensering av vätskan för konden- satavskiljning av stoftet i gaser sker såsom beskrivits ovan. Gasen inströmmar därefter i avsättningskammaren 44 där kondensat och tyngre partiklar avskiljs nedåt till renarens botten 14 och avlägsnas via utloppet 48 medan gasen vänder och strömmar uppåt i rörets 20 inre. Även i detta fall är en insats 28a anordnad inuti röret 20, men insatsen 28a sträcker sig till skillnad från insatsen 28 i figur 1 ned till kylsystemets, dvs den undre kyla- rens 30b underkant. Insatserna 28, 28a är avsedda att minska tvärsnittsarean i rörets 20 inre och därigenom åstadkomma önskad strömningshastighet och balans i rena- ren samtidigt som rörets 20 ytteryta erhåller tillräck- 455 269 6 lig storlek för den önskade väremväxlingen mellan inkom- mande och utströmmande gas. Då insatsen 28, 28a sträcker sig efter hela kylsystemets längd kommer även denna ut- och uppâtströmmande gasen att tvingas ut mot rörets 20 ytterperiferi för intensifierad värmeväxling med den ned- âtströmmande, heta gasen.

Det framgår av ovanstående att sättet för rening och renaren enligt uppfinningen uppfyller högt ställd krav på reningseffekt samtidigt som man tillvaratager en stor del av värmet i gaserna, dels för återvinning via kylsystemet7 dels för torkning av den från förbränningsanläggningen och renaren utströmmande gasen.

Det är klart att de visade utföringsformerna endast är exempel på uppfinningens realiserande och att dessa kan ändras inom ramen för de följande patentkraven. Sålunda är varje form av utförande på de ingående delarna tänkbara för att bilda nämnda förutsättningar för värmeväxling mel- lan de olika medierna även om den visade, cylindriska ut- formningen av höljet 10, innerrör 20, kylare 30, 30a, 30b etc är fördelaktig ur såväl tillverknings- som funktions- synpunkt.

Det är även tänkbart att rökgaserna först bringas i kontakt med en kylyta, såsom kylytan 36, för kondensat- avskiljning av stoftet-och därefter i ett efterföljande steg leds genom en värmeväxlare för värmeväxling med den inkommande rökgasen innan de lämnar reningsanläggningen. Även sådana utföringsformer omfattas av uppfinningen en- ligt de följande patentkraven. n

Claims (11)

10 15 20 25 30 455 269 PATENTKRAV

1. Sätt för rening av gaser såsom rökgaser eller lik- nande genom kylning intill kondensering av den i gaserna medförda fukten, varvid man för att öka avskiljningsgraden insprutar ett finfördelat medium såsom vatten som också bringas att kondensera, k ä n n e t e c k n a t av att gaserna och mediet bringas att passera över minst en vägg- yta som står i värmeväxlande förbindelse med ett kylmediunL för nämnda kylning av gaserna och kondensering av fukten i dessa samt minst en väggyta över vilken gaserna passerar i värmeväxlande utbyte med de inkommande heta rökgaserna och att såväl eventuella fria partiklar som det stoftinnehàl- lande kondensatet avskiljs vid gasernas övergång fràn den förstnämnda till den sistnämnda väggytan.

2. Sätt enligt krav 1, av att gaserna bringas att passera en långsträckt dubbel- k ä n n e t e c k n a t väggig passage vars ena väggvta utgör den förstnämnda vägg- ytan, medan den andra väggytan utgör vägg i minst en retur- passage genom vilken gaserna leds tillbaka i motström och värmeväxlande utbyte med den genom den dubbelväggiga pas- sagen inkommande gasen och att avskiljningen av partiklar och kondensat sker vid den dubbelväggiga passagens slut genom tyngdkraft.

3. Sätt enligt krav 2, av att det kondenserande mediet insprutas i gaserna innan k ä n n e t e c k n a t dessa inströmmar i den förstnämnda,

4. Sätt enligt krav 2, av att gaserna bringas att passera genom minst tvâ läng- làngsträckta passagen. k ä n n e t e c k n a t sträckta, dubbelväggiga passage: som ligger i serie efter varandra och att det kondenseraude mediet insprutas i gaserna mellan nämnda passager. k ä n

5. Sätt enligt något av kraven 2 ~ 4, n e - t e c k n a t av att gasen meddelas en roterande rörel- se under strömningen genom den förstnämnda duhhelväggiga passagen. 10 15 20 25 30 35 455 269 8

6. Anordning för genomförande av sättet enligt något av kraven 1 - 5, för rening av gaser såsom rökgaser eller liknande, innefattande organ (38) för insprutning av ett medium, exempelvis vatten i gaserna för kondensatavskilj- ning av gaserna medföljande stoft, k ä n n e t e c k - n a d av minst en làngsträckt, dubbelväggig (20, 36) passage för gaserna och mediet, i vilken passage en vägg- yta (36) bildas av en kylaranordning (30), medan den andra väggytan (20) i passagen bildar väggen i minst en retur- kanal för gaserna, varvid nämnda dubbelväggiga passage _ (20, 36) och returkanalen (20) mynnar i en avskiljnings- kammare (44) i vilken kondensat och partikelformade föro- reningar avskiljs samtidigt som gaserna övergàr från den dubbelväggiga passagen till returkanalen.

7. Anordning enligt krav 6, k ä n n e t e c k - n a d av att den lângsträckta, dubbelväggiga (20, 36) passagen bildas mellan en làngsträckt, rörformad kylare (30) och ett koncentriskt i kylaren med mellanrum till dennas innervägg (36) beläget rör (20), vilket rör in- vändigt utgör returkanal för gaserna.

8. Anordning enligt krav 7, k ä n n e t e c k - n a d av att det i kylaren (30) anordnade röret (20) är försett med inre (28) och yttre (42) stvrorgan för gaserna.

9. Anordning enligt krav 7 eller 8, k ä n n e - t e c k n a d är anordnade i serie efter och med mellanrum till varandra av att flera rörformade kylare (30a, 30b) runt ett gemensamt, koncentriskt i kylarnas inre passeran- de returrör (20) för gaserna, varvid organ (38a, 38b) för insprutning av ett kondenserande medium är anordnade i åtminstone ett av mellanrummen mellan kylarna.

10. Anordning enligt något av kraven 7 - 9, k ä n n e t e c k n a d av att det i kylaren (30) eller kylarna (30a, 30b) anordnade returröret (20) för gaserna vid avskiljningskammaren (44) skjuter förbi kylarens eller kylarnas ände så att gaserna inströmmar i returrörets (20) inre på ett avstånd från.den långsträckta, dubbelväggiga (30, 36) passagen. ll I» 'm 10 15 20 455 269 9

11. Anordning enligt något av kraven 6 - 10, k ä n n e t e c k n a d av minst en cylindrisk, rörfor- mad kylare (30), ett i denna koncentriskt med mellanrum till kylaren insatt centrumrör (20) som vid den rörforma- de kylarens (30) båda ändytor skjuter utanför kylaren (30), varvid ett hölje (10) är anordnat runt kylaren (30) och centrumröret (20), varvid den ena utskjutande änden av centrumröret (20) tillsammans med höljet (10) och en botten (14) i detta bildar en avskiljningskammare (44) för det avskilda stoftet, vilken kammare är försedd med _ ett utlopp (48), medan den andra änden av centrumröret (20) medelst en mellanvägg (22) är infäst vid det cy- lindriska höljets (10) innervägq och slutar ett stycke före höljet, varvid mellanväggen (22) tillsammans med ett på nöljec (fo) anordnar. lock (12) bildar en utlopps- kammare (26) för den ur centrnmröret (20) utströmmande gasen, medan mellan mellanväggen (22) och kylarens (30) intilliggande ände bildas en inloppskammare till den av centrumröret (20) och kylaren (30) bildade, dubbelväg~ giga (20, 36) passagen.