SE532274C2 - Förfarande för rengöring av en rotor hos en centrifugalseparator, samt gassepareringsanläggningar med sådana rengöringsbara centrifugalseparatorer - Google Patents

Description

25 30 532 274 2 Likaså avser uppfinningen en gassepareringsanläggning för avskiljning av vätske- partiklar och/eller fasta partiklar ur en förorenad gas, innefattande minst två paral- lellkopplade, med medströmsseparering arbetande centrifugalseparatorer, där varje centrifugalseparator har dels ett hus med en roterbart lagrad rotor med sedimente- ringsytelement, dels ett gasinlopp för förorenad gas, dels ett gasutlopp kopplat till en gasutloppsledning för renad gas.

Vid anläggningar för rening av exempelvis rökgaser från värmekraftverk kan flera parallellkopplade, i och för sig kända centrifugalseparatorer utnyttjas, vilka avskiljer vätskepartiklar (normalt vatten) och fasta partiklar (normalt sot) ur den förorenade gasen innan renad gas släpps ut i den omgivande atmosfären. Under centrifugalsepa- ratorernas drift förorenas dessas norrnalt som koniska rotorskivelement utformade sedimenteringsytelement av vidhäftande partiklar, som sätter igen de smala spalter- na mellan skivorna, varför skivorna behöver rengöras emellanåt. För detta har det tidigare varit nödvändigt att stänga av hela eller delar av anläggningen och separat rengöra separatorema med ett extra tidsödande moment som följd.

SAMMANFATTNING AV UPPFINNINGEN Det är ett ändamål med föreliggande uppfinning att föreslå ett förfarande för rengö- ring av en rotor hos en centrifugalseparator i en gassepareringsanläggning med minst två parallellkopplade, med motströmsseparering arbetande centrifugalsepara- torer, vid vilket en rengöring av separatorema kan genomföras på ett snabbare och effektivare sätt än tidigare. För detta ändamål utmärker sig förfarandet enligt upp- ñnningen av de i patentkravet l angivna särdragen, varvid således utloppsledningen från en av separatorema, som skall rengöras, stängs av samtidigt som ett luftinlopp i separatorns gasutlopp uppströms avstängningen i utloppsledningen öppnas, varvid luften från luftinloppet bringas att strömma genom rotorn hos denna separatori en strömningsriktning motsatt den normala gasströmningsriktningen genom separatorn och därefter in i gasinloppet hos den andra, aktiva centrifugalseparatorn. Genom den 10 l5 20 25 30 532 274 3 tillfälligt motströmmande luftströmmen bringas de på de roterande rotorskivelemen- ten vidhäftade föroreningarna att torkas och frigörs därigenom lättare från dessa.

I ett alternativt rengöringsförfarande av rotorn hos centrifilgalseparatorer arbetande med medströmsseparering avstängs utloppsledningen från den ena separatorn och öppnas ett luftinlopp uppströms separatorns rotor, så att luften från luftinloppet bringas att strömma inifrån och ut genom rotorn, som skall rengöras, i samma strömningsriktning som den normala gasströmningsriktningen genom rotom och därefter in i gasinloppet hos den andra, aktiva centrifugalseparatorn.

Rengöringsprocessen kan ytterligare underlättas och effektiviseras genom att rotorns varvtal reduceras så mycket under rengöringsfasen, att naturligt uppkomna vibratio- ner hos rotorn utnyttjas för att skaka loss på rotoms sedimenteringsytelement avsatta föroreningar.

Det kan även vara lämpligt att tillsätta en reningsvätska till luftflödet från luftinlop- pet under rengöringsfasen av separatorns rotor.

Förfaranden enligt ovan är speciellt lämpade för rengöring av rotorer hos centrifu- galseparatorer för rening av rökgaser.

Det är ännu ett ändamål med föreliggande uppfinning att föreslå en gasseparerings- anläggning som innefattar sådana rengöringsbara, med motströmsseparering arbe- tande centri fugalseparatorer för avskiljning av vätskepartiklar och fasta partiklar ur en förorenad gas. Gassepareringsanläggningen enligt ett utförande av uppfinningen utmärker sig närmare bestämt av särdragen i det självständiga patentkravet 6. Ge- nom ett sådant konstruktivt utförande kan de i gassepareringsanläggningen ingående separatorerna effektivt och snabbt rengöras växelvis under ett kontinuerligt gasre- ningsförlopp. 10 15 20 25 30 532 274 4 För att underlätta och effektivisera rengöringen av centrifugalseparatorns normalt koniska rotorskivelement är det lämpligt att vid motströrnsseparering anordna ett in- sprutningsmunstycke för reningsvätska uppströms centrifugalseparatorns rotor med avseende på luftflödet.

Ytterligare särdrag och fördelar med förfarandena och anläggningarna enligt upp- finningen är angivna i efterföljande patentkraven och beskrivs närmare nedan under hänvisning till bifogade ritningar.

KORT BESKRIVNING AV RITNINGARNA Fig. 1 är en schematisk sidovy av en gassepareringsanläggning enligt uppfinningen med två parallellkopplade, med motströmsseparering arbetande centrifugalseparato- rer i ett gasrenande driftstillstånd; Fig. 2 är en schematisk sidovy av gassepareringsanläggningen i Fig. 1 under en ren- göring av rotorn hos den ena, på ritningen vänstra centrifiigalseparatorn; Fig. 3 är en schematisk sidovy av en gassepareringsanläggning enligt uppfinningen med två parallellkopplade, med medströmsseparering arbetande centrifugalseparato- rer i ett gasrenande driftstillstånd; och Fig. 4 är en schernatisk sidovy av gassepareringsanläggningen i Fig. 3 under en ren- göring av rotorn hos den ena, på ritningen vänstra centrifugalseparatorn.

DETALJ BESKRIVNING AV F ÖREDRAGNA UTFÖRINGSFORMER I F ig. 1 och 2 betecknas generellt med 10 en gassepareringsanläggning för avskilj- ning av vätskepartiklar och fasta partiklar ur en förorenad gas, såsom en av vatten nedkyld rökgas från exempelvis ett värmekraftverk. Gassepareringsanläggningen 10 10 15 20 25 30 532 274 5 innefattar två (eller flera) parallellkopplade centrifiigalseparatorer 12 av i och för sig känt slag, vilka var och en har ett stationärt hus 14 och en däri roterbart lagrad, schematiskt antydd rotor 16 med vardera ett stort antal på varandra med mellanrum staplade, företrädesvis koniska skivelement. Separatorerna 12 har ett gemensamt tillopp 18 för den förorenade gasen, som skall renas, och ett respektive gasinlopp 20 i en sidovägg hos huset 14. På ovansidan av varje hus 14 är anordnat ett utlopp 22 för den i separatorn 12 renade gasen, och en gasutloppsledning 24 sträcker sig från utloppet 22 mot ett gemensamt gasutlopp 26, i vilket är monterad en fläkt 28, som vid normal drift suger den förorenade gasen genom båda (alla) centrifugalseparato- rerna 12 från det gemensamma tilloppet 18. Separatorhusen 14 har icke visade bot- tenutlopp för fasta och flytande faser som separerats ut av rotorskivelementen.

I de respektive gasutloppsledningarna 24 finns ett vridbart spjäll 30, som under normal gasreningsdrift kan hållas öppet för att medge en gemensam insugning av förorenad gas in i separatorerna 12 och gemensam utsugning av renad gas från de- samma. Vidare finns uppströms spjällen 30 i utloppsledningama 24 ett respektive med en ventil 32 öppnings- och tillslutbart friskluftsinlopp 34, varvid denna ventil 32 hålls stängd under normal gasreningsdrift.

När rotorns 16 skivelement efter en tids användning blivit nedsmutsade av vidhäfta- de fasta och flytande partiklar från den förorenade gasen, kan skivelementen hos ro- torema 16 på ett enkelt och snabbt sätt växelvis befrias från dessa föroreningar ge- nom att spjället 30 i den ena, i Fig. 2 vänstra, gasutloppsledningen 24 stängs samti- digt som den samhörande luftinloppsventilen 32 öppnas, varvid friskluft bringas att strömma genom rotorn 16 i en riktning motsatt gasens normala strömningsriktriing och då först torka och därefter ”slita loss” föroreningarna med assistans av den andra, i Fig. 2 högra, fortfarande aktiva separatorns 12 gasinlopp 20, som kommuni- cerar med inloppet 20 hos vänstra separatorn 12 som rengörs, och som står under kontinuerlig sugverkan av fläkten 28. Efter rengöringen av den ena, vänstra separa- tom 12 kan förloppet omkastas, och den högra separatoms 12 utloppsledning 24 kan 10 15 20 25 30 532 274 6 därefter avstängas och friskluftsinloppet 34 öppnas for att rengöra den högra separa- tom 12 på motsvarande sätt. Även om det i Fig. 1 och 2 visade, föredragna utförandet av gassepareringsanlägg- ningen arbetar med s.k. motströmsseparering, dvs. att gasen, som skall renas, ström- mar utifrån och radiellt in i rotoms 16 centrum, är det givetvis möjligt att även leda in gasen i rotorns 16 centrum och låta den strömma radiellt ut genom spaltema mel- lan skivelementen i en s.k. medströmsseparering, såsom visas i Fig. 3 och 4. Efter- som rotorerna 16 genom sin rotation alstrar en pumpverkan, är det i medströmsutfö- randet i Fig. 3 och 4 ej nödvändigt med en gemensam eller separat utsugningsfläkt, då rotorns pumpverkan strävar att utmata den renade gasen ur separatorn.

I medströmsutförandet i Fig. 3 och 4 leds den förorenade gasen via tilloppet 18 in i rotorns 16 centrum via ett respektive inlopp 20a hos varje separator 12, varefter den strömmar radiellt ut genom rotorn 16, där föroreningarna separeras ut, och sedan ut genom gasutloppsledningen 24 och ett gemensamt gasutlopp 26. När rotorns 16 skivelement efter en tids användning blivit nedsmutsade av vidhäftade fasta och/eller flytande partiklar från den förorenade gasen, kan skivelementen hos roto- rema 16 på enkelt och snabbt sätt växelvis befrias från dessa föroreningar genom att spjället 30 i den ena, i Fig. 4 vänstra, gasutloppsledningen 24 stängs samtidigt som den samhörande luftinloppsventilen 32 öppnas och en ventil 35 stänger inloppet 20a, varvid friskluft från luftinloppet 34 bringas att strömma genom rotorn 16 i samma riktning som gasens normala strömningsriktning och då först torka och där- efter ”slita loss” föroreningarna med assistans av den andra, i Fig. 4 högra, fortfa- rande aktiva separatom 12, som via sitt inlopp 20a kommunicerar med utloppet 22 hos den vänstra separatorn 12 via en öppen returledning 36. Vid normal gasrenings- drift håller en ventil 38 returledningen 36 stängd, såsom visas i F ig. 3.

Efter rengöringen av den ena, i Fig. 4 vänstra separatorn 12 kan förloppet omkastas för att aktivera den vänstra separatorn 12, och den högra separatorns 12 utloppsled- 10 15 20 25 532 274 7 ning 24 kan därefter avstängas av spjället 30 och friskluftsinloppet 34 öppnas samti- digt som den samhörande gasinloppsventilen 35 stängs och returledningens 36 ven- til 38 öppnas för att rengöra den högra separatorn 12 på motsvarande sätt.

För att underlätta rengöringen av rotorns skivelement kan rotorns 16 varvtal reduce- ras så mycket under rengöringsfasen, att naturligt uppkomna vibrationer hos rotorn utnyttjas för att skaka loss de på rotorns skivelement avsatta föroreningarna.

För att ytterligare underlätta och påskynda rengöringen av rotoms 16 skivelement kan på i och för sig känt sätt tillsättas en reningsvätska till luftflödet från frisk- luftsinloppet 34 under rengöringsfasen av rotorn 16 hos separatorn 12 . Detta kan exempelvis ske genom att anordna ett insprutningsmunstycke 40 på luftflödets upp- strömssida av rotorn 16, såsom visas i Fig. 1 och 2, eller uppströms rotorn 16 (ej vi- sat) med avseende på gasströmmen i medströmsutförandet i Fig. 3 och 4. Det är emellertid möjligt att anordna sådana rengöringsmunstycken både uppströms och nedströms rotorn 16.

I de beskrivna utföringsexernplen används centrifugalseparatorer med en rotor med radiella, koniska separeringsskivor. Det är givetvis även tänkbart att använda centri- fugalseparatorer vars rotorer har axiella, i planvy evolventformade skivelement.

Oavsett om gasflödet strömmar inifrån och ut eller utifrån och in i rotorn (med- resp. motströmsseparering), strömmar alltid renspolningsluften rnedströms genom rotorn för att inte motverka utsepareiingen av de på rotorns skivelement fastnade och sedan lösgjorda föroreningarna. Detta gäller samliga utföringsformer enligt uppfinningen. Även om det i ovan beskrivna utföranden av gassepareringsanläggningar föredras att man använder en sugande fläkt på utloppssidan av centrifugalseparatorema, är det alternativt tänkbart att istället trycksätta den förorenade gasen på inloppssidan av 532 274 8 centrifugalseparatorerna. Detta skulle dock ställa större krav på tätheten hos centri- fugalseparatorerna för att inte orenad gas skall läcka ut från dessa under driften.

Claims (8)

10 15 20 25 30 532 274 9 Patentkrav

1. F örfarande för rengöring av en rotor hos en centrifugalseparator (12) i en gasse- pareringsanläggning med minst två parallellkopplade, med motströmsseparering ar- betande centrifugalseparatorer (12), där varje centrifugalseparator har dels ett hus (14) med en roterbart lagrad rotor (16) med sedimenteringsytelement, dels ett gasin- lopp (20) kopplat till ett gemensamt gastillopp (18) för förorenad gas, dels ett gasut- lopp (22) kopplat till en gasutloppsledning (24, 26) för renad gas, och med en fläkt (28) i utloppsledningen (26) för att vid gasreningsdrift suga in förorenad gas gemen- samt i centrifugalseparatorerna (12) och suga ut renad gas från dessa via utloppsled- ningen (24, 26), kännetecknat av att för rengöring av rotorn (16) hos en av centri- fugalseparatorerna (12) avstängs utloppsledningen (24) från denna separator och öppnas ett luftinlopp (34) i dess gasutlopp (22) uppströms avstängningen (30) i ut- loppsledningen (24), varvid luften från luftinloppet (34) bringas att strömma genom separatorns rotor (l 6), som skall rengöras, i en strömningsriktning motsatt den nor- mala gasströmningsriktningen genom rotorn och in i gasinloppet (20) hos den andra, aktiva centrifugalseparatorn.

2. Förfarande för rengöring av en rotor hos en centrifugalseparator i en gassepare- ringsanläggning med minst två parallellkopplade, med medströmsseparering arbe- tande centrifugalseparatorer (12), där varje centrifugalseparator har ett hus (14) med en roterbart lagrad rotor (16) med sedimenteringsytelernent, dels ett gasinlopp (20a) kopplat till ett gastillopp (18) för förorenad gas, dels ett gasutlopp (22) kopplat till en gasutloppsledning (24, 26) för renad gas, kännetecknat av att för rengöring av rotorn (16) hos en av centrifugalseparatorerna (12) avstängs utloppsledningen (24) från denna separator och öppnas ett luftinlopp (34) uppströms separatorns rotor, varvid luften från luftinloppet (34) bringas att strömma genom rotorn (16), som skall rengöras, i samma strömningsriktning som den normala gasströmningsriktningen genom rotorn och in i gasinloppet (20a) hos den andra, aktiva centrifugalseparatorn via en öppen returledning (3 6) från gasutloppet (22). 10 15 20 25 30 532 274 10

3. F örfarande enligt krav 1 eller 2, kännetecknat av att rotoms (16) varvtal reduce- ras så mycket under rengöringsfasen, att naturligt uppkomna vibrationer hos rotorn utnyttjas för att skaka loss på rotorns sedimenteringsytelement avsatta föroreningar.

4. Förfarande enligt krav 1 eller 2, kännetecknat av att en reningsvätska tillsätts luftflödet från luftinloppet (34) under rengöringsfasen av rotorn.

5. Förfarande enligt något av kraven 1-4, kännetecknat av att gasen, som skall re- nas, är en rökgas.

6. Gassepareringsanläggning för avskiljning av vätskepartiklar och/eller fasta partik- lar ur en förorenad gas, innefattande minst två parallellkopplade, med rnotströmsse- parering arbetande centrifugalseparatorer (12), där varje centrifugalseparator har dels ett hus (14) med en roterbart lagrad rotor (16) med sedirnenteringsytelement, dels ett gasinlopp (20) kopplat till ett gemensamt gastillopp (18) för förorenad gas, dels ett gasutlopp (22) kopplat till en gasutloppsledning (24, 26) för renad gas, samt en fläkt (28) i utloppsledningen (26) för att vid normal gasreningsdrift suga in för- orenad gas i centrifugalseparatorerna (12) och suga ut renad gas från dessa via ut- loppsledningen (24, 26), kännetecknar! av att ett spjäll (30) är anordnat uppströms fläkten (28) i varje utloppsledning (24, 26) från de respektive separatorerna, vilket spjäll (30) är anordnat att kunna inta dels ett öppet läge vid normal gasreningsdrift och dels ett gasflödet avstängande läge vid rengöring av den samhörande separa- torns (12) rotor (16), och att ett luftinlopp (34) är anordnat uppströms spj ället (30) i gasutloppet (22) från separatorn och anordnat att öppnas och stängas växelvis med stängningen respektive öppningen av det samhörande spjället (30).

7. Gassepareringsanläggning för avskiljning av vätskepartiklar och/eller fasta par- tiklar ur en förorenad gas, innefattande minst två parallellkopplade, med med- strömsseparering arbetande centrifugalseparatorer (12), där varje eentrifiigalsepara- 10 15 532 274 ll tor har dels ett hus (14) med en roterbart lagrad rotor (16) med sedimenteringsyt- element, dels ett gasinlopp (20a) för förorenad gas, dels ett gasutlopp (22) kopplat till en gasutloppsledning (24, 26) för renad gas, kännetecknar! av att ett spjäll (30) är anordnat i varje utloppsledning (24, 26) från de respektive separatorerna, vilket spjäll (30) är anordnat att kunna inta dels ett öppet läge vid normal gasreningsdrift och dels ett gasflödet avstängande läge vid rengöring av den samhörande separa- torns (12) rotor (16), att ett luftinlopp (34) är anordnat uppströms rotorn (16) och anordnat att öppnas och stängas växelvis med stängningen respektive öppningen av det samhörande spj ället (30), och att en gasinloppsventil (35) i gasinloppet (20a) är anordnad att stängas vid rengöring av den samhörande rotorn (16) samtidigt som en ventil (38) i en utloppsreturledning (36), som är ansluten till inloppet (20a) hos en annan separator (12), håller returledningen (3 6) öppen.

8. Gassepareringsanläggning enligt krav 6 eller 7, kännetecknad av att ett insprut- ningsmunstycke (40) för reningsvätska är anordnat uppströms centrifiigalseparatorns (12) rotor (16) med avseende på luftflödet.