SE515542C2 - Filter för gaser med högt tryck och hög temperatur som utnyttjar keramiska rör - Google Patents

Description

lO 15 20 25 30 35 » - . > » » 515 542 2 Tubskivan delar kärlet i två partier, ett rent övre parti och ett nedsmutsat nedre parti.

När man önskar öka antalet filterelement måste tub- skivans diameter ökas, och sålunda måste skivans tjocklek också ökas, tills man uppnår gränserna för denna dimen--- sion. Den tätning som åstadkommes med hjälp av motvikter kan under vissa omständigheter försämras, när tryckfallet i filtret överstiger vissa speciella värden, pfg a att rören lyftes.

Om rören skulle vara fästa på ett mer styvt sätt än vad som åstadkommes med motvikterna kan rören skadas, p g a uppträdande böjmoment vid fastsättningstillfället.

Det europeiska patentet nr O 328 862 anger ett filter, i vilket rören är uppburna vertikalt på horison- tella uppsamlingsanordningar på ett sådant sätt att rören tätas med hjälp av sin egenvikt och med hjälp av den tryckskillnad som skapas under filtreringen. Utöver detta placeras en vikt på rören.

Olika nivåer för uppsamlingsanordningarna och rören kan anordnas inuti filtret, vilket optimerar utrymmets ut- nyttjande.

Då reningen framskrider kan, när ett inre tryck byggs upp i filterelementet, tätningskraften även här går för- lorad p g a att rören lyftes, beroende på stoftlagrets tjocklek och stoftets genomtränglighet. Utöver detta avsätts det stoft som faller ned mycket nära den plats där tätningen har åstadkommits, och om det skulle finnas en läcka genom anslutningen kan en stor stoftmängd sugas igenom.

Sökanden har utvecklat ett filter, vars väsentliga särdrag ligger i det faktum att tätningskraften för rören alltid utsätter dessa för kompression. Denna kraft är större än den som kan uppnås med hjälp av motvikter och är även en kraft som lätt kan regleras genom att man reglerar trycket inuti expansionsskarvarna. 10 15 20 25 30 35 515 542 i 3 Speciellt kännetecknas filtret enligt uppfinningen av att rören är anordnade att öppna in i det nedre partiet av primära uppsamlingsanordningar, med expansionselementen fungerande som nedre stöd för rören.

Det kännetecknas också av att expansionselementen¿är expansionsskarvar, vars invändiga tryck kan justeras.

Det kännetecknas också av att expansionselementen är. mjuka.

Det kännetecknas också av att rören är placerade i linje med avseende på varje primär uppsamlingsanordning, att varje uppsättning av primära uppsamlingsanordningar öppnar in i en sekundär uppsamlingsanordning, vilken i sin tur öppnar i den rena gasens huvudutlopps-uppsamlingsan- ordning.

Det kännetecknas också av att varje uppsättning av primära uppsamlingsanordningar tillsammans med sina sekun- dära uppsamlingsanordningar bildar en rombformad enhet.

Det kännetecknas också av att den rombformade enheten uppvisar glidstöd pà en av sina sidor.

Det kännetecknas också av att varje expansionsskarv uppbäres på ett stöd.

Det kännetecknas också av att stödet är fäst vid upp- samlingsanordningarna.

Det kännetecknas också av att varje rör är förenat med en primär uppsamlingsanordning med hjälp av ett stöd- lock, inuti vilket är inrymd en tätande skarv av keramiskt material, pà vilket rörets mynning uppbäres.

Det kännetecknas också av att expansionsskarven är förkomprimerad från början och att dess inre blir tryck- satt när temperaturen ökar.

Det kännetecknas också av att expansionsskarven upp- visar en i en riktning fungerande styrning med ett stopp.

Det kännetecknas också av att stöden för varje enhet är förbundna med varandra.

Sålunda innefattar filtret för gaser med högt tryck och hög temperatur, som utnyttjar keramiska material, en ny uppfinning, vilken innebär uppfinningsaktivitet och 10 15 20 25 30 35 515 542 vilken kan tillämpas industriellt, med sina egna fördel- aktiga egenskaper med avseende på kända arrangemang, var- igenom den förtjänar ensamrättsprivilegiet i enlighet med de lagar som är i kraft avseende industriell äganderätt, som fastställer uppfinningars patenterbarhetskännetecken, och föreliggande uppfinning måste anses vara patenterbar p g a att den uppfyller följande krav: a) den är ny, dvs att den ej innefattas i den före- liggande teknikens ståndpunkt, b) den innebär uppfinningaktivitet, dvs att den ej kan anses resultera från teknikens ståndpunkt på ett sätt, som är uppenbart för en fackman på området, och c) den kan tillämpas industriellt, dvs att den kan framställas eller användas inom någon typ av industri.

För att bättre förstå föremålet för föreliggande upp- finning visas en föredragen utföringsform av denna, till vilken ytterligare ändringar kan göras utan att man gör avsteg från dess fundamentära särdrag, på ritningarna.

Figur 1 är en schematisk vy från sidan av filtret enligt uppfinningen.

Figur 2 är en schematisk vy ovanifrån av anordningen i figur l.

Figur 3 är en vy från sidan av rörarrangemanget (8) i figurerna l och 2.

Figur 4 är en delvy i snitt av en annan utföringsform av det nedre stödet för röret.

Figur 5 är en vy i snitt av en annan utföringsform av den övre skarven mellan ett rör och en uppsamlingsanord- ning.

En ej begränsande, praktisk utföringsform av förelig- gande uppfinning beskrives nedan. Andra utföringsformer som inför ytterligare ändringar, som ej avviker från dess fundamentala egenskaper, är ej undantagna: tvärtom inne- fattar föreliggande uppfinning alla varianter av dessa.

En kropp 9 uppvisar ett inlopp ll för smutsiga gaser, vilka skall filtreras, och ett utlopp 12 för bortfilt- rerad, fast återstod såsom exempelvis aska. 10 15 20 25 30 35 515 542 5 De smutsiga gaserna filtreras med hjälp av rör 8 av keramiskt material som öppnar, för transport av ren filt- rerad gas, in i primära uppsamlingsanordningar 1, vilka i sin tur öppnar in i motsvarande sekundära uppsamlingsan- ordningar 2, vilka öppnar in i en huvuduppsamlingsanord- ning 13 för tömning av de rena gaserna.

Med antagande av att arbetstemperaturerna når ungefär 800°C, med det resultatet att expansionen blir stor, och för att uppnå god ekonomi vid utnyttjandet av utrymmet, och under antagandet att arbetstrycken kan nå ungefär 16 atmosfärer eller mer, vilket gör de cylindriska kärlen 9 obligatoriska, är det så ombesörjt att de primära uppsam- lingsanordningarna l bildar rombformade enheter r till- sammans med sina motsvarande sekundära uppsamlingsanord- ningar 2.

I denna utföringsform (figur 2) är de primära uppsam- lingsanordningarna 1 förenade vid den ena änden medelst fastsvetsning 20 med de sekundära uppsamlingsanordningarna och uppvisar vid sin andra ände en gemensam anslutningsen- het 21, som är utrustad med förmågan att glida på exempel- vis två brickor 22, vilka bàda är fästa vid kärlet 9, el- ler såsom visas i figur 2 kan den ena vara fäst vid de sekundära uppsamlingsanordningarna 2 och den andra vid kärlet 9.

Arrangemanget med rör 8 tillsammans med deras tät- ningar kan ses i figur 3.

Vid det övre partiet är ett lock 5 anordnat, vilket i detta fall är av metall och vilket är fastsvetsat vid de primära uppsamlingsanordningarna 1, som fungerar som ett stöd för rören 8, på vars insida det finns en skarv/säte 6 av keramiskt material, exempelvis keramiska fibrer, vilket säkerställer en perfekt anslutning och teknisk funktion, exempelvis med avseende pà termisk expansion, tätning, kraftinriktning etc.

Eftersom anslutningen 5, 6 mellan rören 8 och de primära uppsamlingsanordningarna 1 finns vid deras nedre parti förhindras uppsamling av stoft i dessa och risken 10 15 20 25 30 35 515 542 = , . . v , 6 för mindre läckor genom nämnda anslutning ger ett försum- bart stoftinnehåll.

Varje rör 8 är försett med ett stöd 4, vilket i denna utföringsform är fäst vid de primära uppsamlingsanordning- arna 1 och de sekundära uppsamlingsanordningarna 2. __» Detta stöd 4 kan vara förenat med sina intilliggande__ element i varje rombformad enhet r med hjälp av motsva- rande separatorelement och formramar, såsom i figur 1.

Varje rör 8 uppbäres på varje stöd 4 med hjälp av en expansionsskarv 3, vilken vid vissa tillfällen kan vara utbytt mot en tryckfjäder.

Expansionsskarven 3 i denna utföringsform innefattar: - en första slät fläns 23 som direkt uppbär röret 8. - en andra slät fläns 24 som uppbär stödet 4. - en bälg 25 av grova, keramiska fibrer. - en i en riktning fungerande styrning 26 med ett stopp. - en packning 28 av vävda, keramiska fibrer mellan flänsarna 23 och 24.

Expansionsskarvens 3 inre 27 står i förbindelse med en yttre tryckkälla med hjälp av en anslutning 7.

Nämnda skarv 3 är förkomprimerat inpassad på så sätt, att den under kalla tillstånd fungerar som en fjäder med sin egen, faktiska kompressionskraft verkande mot det ke- ramiska elementets 8 nedre parti och håller detta pressat mot den primära uppsamlingsanordningen 1.

Då filtret kommer upp i tempertur trycksätts expan- sionsskarven 3 via anslutningen 7 och anbringar en regler- bar kraft på filterelementet 8, helt enkelt för att reg- lera trycket i skarven 3. Denna kraft är oberoende av varje tryck- eller viktförlust i systemet och förblir kon- stant över hela den period som filtret är i drift, men dessa tillstànd kan ändras av användaren, eftersom han har kontroll över det tryck som överföres via anslutningen 7. 10 15 20 25 30 35 515 542 7 Av figur 4, som är en annan utföringsform, framgår det att stödbalken 4 för elementens expansion, som uppbär rören 8, medelst svetsning är fäst vid den yttre hylsan Ce och bottenskivan tf hos en expansionskompensator 31, som är försluten vid sitt övre parti med hjälp av den övre¿fl skivan ts, i vilken en öppning 01 är införlivad genom vilken ett distanslock Cd glider. Invändigt finns det en bälg f, som med sitt övre parti är förenad med den övre skivan ts och som med sitt nedre parti är förenad med huvudet cc hos ett distanslock Cd, som uppvisar en dia- meter dl understigande den yttre hylsans Ce inre diameter dz, vilket skapar en läcktät kammare Ct mellan expansions- kompensatoranordningens 3l rörliga och fasta partier.

Det är så anordnat vid det övre partiet att lockets Cd huvud cc är utsatt för det omgivande trycket Pl, efter- som detta lock uppvisar en längsgående perforering 02, under det att det nedanifrån är utsatt för ett tryck P2, som regleras av användaren och som normalt överstiger det omgivande (trycksatta) trycket P2 > Pl, vilket sålunda reglerar huvudets cc höjd, och som en följd därav distans- lockets Cd höjdpunkt.

Ett reglerat tryck P2 ledes, exempelvis genom en dimensionerad öppning 03, in i bottenskivan tf eller i sidled. Öppningens 03 mått kan vara stort för att undvika en för stor strömningsförlust om ett rör 8 skulle brista i expansionskompensatorn 31, vilket skulle påverka de andra rörens 8 stabilitet.

Många av de element som är innefattade i dessa filterinstallationer, såsom uppsamlingsanordningen 1 och stödbalken 4, är stålkonstruktionen som medger större tillverknings- och monteringstoleranser än de som kan accepteras för skarvar mellan expansionskompensatorer 31 och rör 8, och det har därför visats att felinställningar- na måste utjämnas. För att uppnå detta är det så anordnat att distanslocket Cd, vilket är gängat vid det övre par- tiet, har ett utjämningsstöd S som är påskruvat på detta 10 15' 20 25 30 35 515 542 8 vid basen och som uppbär röret 8 ovanifràn.

En honhylsa Ch hos den yttre hylsan Ce är också fäst vid distanslocket Cd.

Under tidens gäng blir rörens 8 (porösa) keramiska väggar igensatta, med det resultatet att motströms Cf ren- göring blir nödvändig (figur 5).

Det är en lang väg mellan tryckkällan, som skapar motströmmen, och det sista röret som upptar detta tryck, varför de första, uppströms belägna rören snabbt rengöras under det att de sista, nedströms belägna rören fortfaran- de skall till att rengöras.

Under dessa omständigheter tenderar motströmsluften att läcka ut, eftersom den ej möter nàgot motstånd p g a de rör som redan rengjorts, vilket gör rengöringen av de sista rören svår.

För att undvika detta problem är en strypning anord- nad för fluidströmmen vid skarven mellan uppsamlingsanord- ningen l och röret 8 pà ett sådant sätt att tryckförlusten AH, för vilken den är utsatt, ökar då tryckskillnaden mel- lan det inre trycket P1 och det yttre trycket utanför P2 röret ökar, dvs då röret blir rent, och erbjuder mindre motstånd för luftens genomströmning genom dess väggar.

I detta speciella fall, som visas i figurerna l och 2, ökar ett lock 5 med en perforering 03, som är utsatt för en strypning e så att lufthastigheten ökar och det laminära strömningssystemet fördelas och turbulensen ökar, tryckförlusten.

Locket 5 innefattar en övre fasning 50 för fastsvets- ning vid uppsamlingsanordningen l, en ursparing 51 vid sin nedre botten för att inrymma ett rör 8 samt ett periferi- utspràng 52, hetslock 53, röret 8 är i vilket fungerar som ett stopp för ett säker- vilket glider utanpå locket 5 sà att, när det höjda läget (streckprickade linjer) fri- göres det för àterplacering/inpassning och i sitt nedre läge (heldragna linjer) omsluter rörets 8 övre parti och hindrar detta fràn att komma loss. 10 15 20 25 30 35 515 542 9 Materialen, dimensionerna, proportionerna och, i all- mänhet, de andra tillhörande eller sekundära detaljerna som ej ändrar, förändrar eller modifierar de väsentliga egenskaperna i det som har föreslagits kan variera.

De benämningar som i denna beskrivning har använts» och som är riktiga samt exakta återgivningar av det beskrivna föremålet skall tolkas i deras bredaste ut- sträckning och är ej på något sätt begränsande.

Claims (15)

10 15 20 25 30 515 542 10 PATENTKRAV

1. Filter för gaser med högt tryck och hög tempera- (8), anordnade att mynna i primära uppsamlingsanordningars (1) tur som innefattar keramiska rör vilka rör (8) är nedre parti, varvid expansionselement (3) (8), att expansionselementen (3) är anordnade som ett nedre stöd för rören k ä n n e t e c k - n a t a v är expansions- skarvar, varvid varje expansionsskarv innefattar en i allt väsentligt teleskopisk, hermetiskt tillsluten kamma- re (27, Ct) och som via en anslutning som är expanderbar i rörens (8) (71 03) en yttre tryckkälla för anbringande av en reglerbar kraft längdriktning står i förbindelse med på röret (8) i dess längdriktning genom att man reglerar (27, CI).

2. Filter enligt patentkravet 1, trycket i kammaren k ä n n e - t e c k n a t a v att rören (8) är anordnade i linje med avseende på varje primär uppsamlingsanordning (1), varvid varje uppsättning primära uppsamlingsanordningar (l) mynnar i en sekundär uppsamlingsanordning (2), vilken i sin tur mynnar i en huvuduppsamlingsanordning (13) för tömning av de rena gaserna.

3. Filter enligt patentkravet 3, k ä n n e - t e c k n a t a v att varje uppsättning av primära upp- samlingsanordningar (1) bildar en rombformad enhet med sin sekundära uppsamlingsanordning (2).

4. Filter enligt patentkravet 3, k ä n n e - t e c k n a t a v att den rombformade enheten uppvisar glidstöd (22) på en av sina sidor.

5. Filter enligt patentkravet l, k ä n n e - t e c k n a t a v att varje expansionsskarv (3) uppbä- res på ett stöd (4).

6. Filter enligt patentkravet 5, att stödet (4) lingsanordningarna (1, 2). k ä n n e - t e c k n a t a v är fäst vid uppsam- 10 15 20 25 30 35 515 542 ll

7. Filter enligt något av föregående patentkrav, k ä n n e t e c k n a t a v att varje rör (8) är för- enat med sin primära uppsamlingsanordning (1) med hjälp av ett stödlock (5), i vilket är inrymt en skarv/tätning av keramiskt material (6), mot vilken rörets (8) mynning stödjes.

8. Filter enligt patentkravet l, k ä n n e - t e c k n a t a v att expansionsskarven (3) är förkomp- rimerad från början och att dess inre trycksättes, när temperaturen ökar.

9. Filter enligt patentkravet 1, k ä n n e - t e c k n a t a v att expansionsskarven (3) uppvisar en i en riktning fungerande styrning (26) med ett stopp.

10. Filter enligt patentkravet 6, k ä n n e - att stöden (4) förenade med varandra. t e c k n a t a v för varje enhet är

11. ll. Filter enligt patentkravet l, k ä n n e - t e c k n a t a v att expansionselementen innefattar en (31) r vars huvud är fastskruvat i ett utjämnande expansionskompensator (Cd som upptar rörets (8) vars kolv innefattar ett di- stanslock Stöd (S),

12. Filter enligt patentkravet ll, t e c k n a t att rörets (8) bas. k ä n n e - a v öppning in i uppsam- (5), fäst vid uppsamlingsanordningen (l) och vilket innefattar ett säte (6) rets (8) lingsanordningen (l) innefattar ett lock vilket är som vid lockets (5) nedre parti omsluter rö- övre område.

13. Filter enligt något av föregående patentkrav, k ä n n e t e c k n a t (Cd a) en utvändig hylsa och en ändskiva (tf), som är fästa vid en stödbalk (4), (tg tral öppning som är fäst vid den utvändiga hylsan, a v att expansionselementet (3) har ett distanslock innefattande: en övre skiva med en cen- b) att distanslockets (Cd) övre parti är i gängin- grepp med ett utjämningsstöd (S), via vilket nämnda reg- lerbara kraft anbringas på röret (8), 10 15 515 542' 12 c) en bälg (f) och ett rörligt huvud som är fäst vid den övre skivan (tg (3)- k ä n n e - (CM i vilken atmosfärstryck är (cc) i expansionselementet

14. Filter enligt patentkravet 13, t e c k n a t a v att distanslocket (O2) i längdled, upprättat, och nämnda yttre tryckkälla trycksätter kamma- (Cu) (tå ändskivan uppvisar blindöppning ren som är anordnad mellan den övre skivan (tä-

15. Filter enligt något av föregående patentkrav, och k ä n n e t e c k n a t a v är anordnade att rören (8) på så sätt att de mynnar i de primära uppsamlingsanord- ningarnas (l) nedersta parti, varvid en strypning (e) för att strypa fludidströmningen är anordnad mellan uppsam- och röret lingsanordningen (1) (8), varigenom tryckför- lusten ökar då tryckskillnaden mellan rörets (8) insida och utsida sjunker.