JPH02501901A - 複式サイクロン分離装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 複式サイクロン分離装置 この発明は、例えば煙道ガス、ダストがまじった空気、エアーブラストなどのよ うなガスから固体粒子を分離するための浄化ユニットに関する。この浄化ユニッ トは、共通のチャンバー内に配置された一以上のグループのそれぞれ多数の相互 に平行なフローシリンダーからなり、各シリンダーは、それぞれのフローシリン ダー内で流入ガスに回転運動をさせるための固定された回転ヘッドにその入口端 部で結合される。出口のディフューザーは各シリンダーの出口端部内へ同心的に 突きだし、浄化されたガスはこの出口ディフューザーを通って流れ出る。この出 口ディフューザーはフローシリンダーにより取り囲まれた入口部分を備えて、そ の取り巻くシリンダーとともに環状の隙間を形成し、分離された固体粒子はこの 環状の隙間を通って流れだしてダストを集めるための上記の閉じられたチャンバ ーに達する。

従来のダスト分離装置は、シリンダーの入口端部に結合された組み合わせ回転原 動機を備えた一つのフローシリンダーからなり、フローシリンダーの出口端部に 同心的に突き出た出口ディフューザーを備える。この種のダスト分離装置は、小 さな質量の粒子を含む煙道ガスや他のガスに関する限り非常に満足に作用してい て、そのようなガスを約９９．７％まで浄化する。この約９９．７％はこの種の ダスト分離装置に関する大部分の接続において全く許容され得る値である。しか し、この周知のダスト分離装置の欠点は非常に低い受容能力、即ち一時間あたり ６００＋ｓ’以下であり、従って浄化における高い効率にもかかわらず広く使用 されていなかった。

この受容能力を改善するためにそのようなダスト分離装置は、共通の閉じられた ダスト収集チャンバー内で全ダスト分離装置のフロー管を配列することにより並 列に結合され、フローシリンダーと出口ディフューザーの間のダスト分離装置の 隙間は収集チャンバー内の個々の粒子の放出のためにこのダスト収集チャンバー 内で終わる。

そのようなダスト分離ユニットの一例がスエーデン国公開印刷物者第３０４６６ ８号に開示されている。従って複数のダスト分離装置を並列に結合にして一つの ユニットにすることは実際に試験されているが、約８６％の浄化率よりもよくな く、即ちこの浄化率は大部分の接続において許容できるには低すぎると考えられ る。従ってこの種の並列に結合されたダスト分離装置を含む浄化ユニットは、実 際には使用されていなかった。

以上に説明した種類の並列に結合されたダスト分離装置を含む浄化ユニットが希 望の浄化効果を生じないことが確立された後でこの問題を解決する試みが為され たが、今までに認める程の成功は得られなかった。しかし、この課題は本発明に よって解決された。本発明の結果では、浄化ユニットは若干のダスト分離ユニッ トの一つからなり、このダスト分離ユニットは関連する種類の単独のダスト分離 装置により得られた効率に対応するかまたは幾分よい浄化効率を有する。このこ とは浄化されるべき不純ガスの種類によらない。この発明のユニットを用いると エアーブラストでさえもブラスト力の再使用のために浄化できる。

本発明によれば、このことは浄化ユニットが請求の範囲において定義された特徴 を与えたことにより達成される。

この発明は、添付の図面を参照して以下でより詳細に説明される。

ここに、第１図は本発明による浄化ユニットの断面図を示す。第２図と第３図は それぞれ９個と３個の並列に結合されたダスト分離ユニットのモジュール即ちグ ループの縮小した斜視図である。第４図は各ダスト分離ユニットの前に取り付け る回転ヘッドを有する変形設計例を示す。第５図は回転ヘッドの部分端面図であ る。第６図は第５図の実質的にＶｌ−Ｖｌ線に沿って得られた断面図を示す。

ダストや他の固体粒子を不純ガス（エアーを含む）から分離するための本発明の 浄化ユニットは、サイクロン型の多数の同様なダスト分離ユニットｌからなり、 ダスト分離ユニット１は、浄化すべきガスのための入口３と浄化されたガスのた めの出口４を備えたケーシング２内に並んで配列される。このユニットに含まれ る各ダスト分離装置１は、入ってくるガスを回転させるため、好ましくは螺旋回 転運動をさせるために、入口チャンパー５内に位置する固定された回転ヘッド６ と、この回転ヘッド６に結合されたフローシリンダー７からなり、このユニット に含まれるダスト分離装置の全フローシリンダー７は共通の閉じられたダスト収 集チャンバー８内に配置される。このチャンバーは全ユニット１に共通な入口チ ャンパー５から全く分離されていて、図に示されていない収集容器がこのダスト 収集チャンバー８に結合できる。浄化の対象となるガスは入口３を経てチャンバ ー５に到達し、螺旋回転運動が回転ヘッド６によりその後に続くフローシリンダ ー７の中でガスに対し与えられ、入ってくるガスに伴うダストや他の固体粒子は 、個々のフローシリンダー７の内部に沿って、その慣性により即ち遠心力の作用 により濃縮される。

各ダスト分離ユニットの回転ヘッド６は、その後に続くシリンダー７より大きな 内径のドーム型またはカップ型のマントルを備え、そのマントル内に、実質的に 放射状面内に位置する多数の例えば５個の一様に分布した入口開口９と個々の開 口９に通じるマントル表面内のくぼみ即ち凹部ｌＯを備える。凹部ｌＯの幅と深 さは個々の開口に向かって増加し、第３図と第６図に最も良くあきらかなように 断面でくぼんだ曲線状をなす。くぼみ即ち凹部ｌＯを区画するマントルの各部分 １１は入ってくるガスに回転運動を与えるための案内羽根として作用する。回転 ヘッド６内の各入口開講９は、開口の下限線９ｂに隣接して、または好ましくは 重なるように位置する上限線９ａを備える。

各フローシリンダーの出口端部では、ユニットｌから流れでる浄化されたガスの ための出口チャンパー１３内に達する出口ディフューザー１２が配置され、この 出口チャンバーはダスト収集チャンバー７から全く分離されている。各出口ディ フューザー１２はじょうご状の入口部分１４においてフローシリンダー７内に同 心的に延び、そのフローシリンダーの端部断面と共に、閉じられたダスト収集チ ャンバー８内で終わる環状隙間１５を形成する。

ユニットの入口３を通って入る不純なガスは複数の異なったダスト分離ユニット １上に分散し、各ユニットの回転ヘッド６により回転させられ、各フローシリン ダー７内の螺旋的に回転するガスの流れはシリンダー７を通して続き、このガス に含まれる粒子は遠心力の影響によりシリンダー壁に対しぶつかり回転するダス ト膜を形成する。このガスの流れが出口ディフューザー１２に到達するときディ フューザーから流れ出た部分が浄化されるが、一方ガスの流れの残りの部分即ち ダスト膜に含まれる部分とシリンダー壁の近くで回転する部分は、ディフューザ ー隙間１５に入って出て回転を続けて収集チャンバー８に達し、そこで粒子は重 力の影響により降下し、好ましくは容器に収集される。

この発明によるユニットに含まれるダスト分離装置１の数は単位時間当たりに浄 化されるガスの量に関して調整される。この調整をより容易にするためにユニッ トの分離部分はカセットまたはモジュール１６から構成でき、各カセットまたは モジュールは適当な数、例えば１．２−８または９のダスト分離ユニット１から なり、このユニットはケーシング１７内で少なくとも一つの開放側面を備え、適 当なサイズの収集容器に容易に接続し結合できるケーシング１７内に囲まれる。

第２図と第３図にそれぞれ９個と３個のユニットｌを含む二つのそのようなモジ ュール１６の例が示される。

無段階的に調節できるブロア１８が、ユニットのダスト収集チャンバー８に結合 され一本または若干率の吸い込みライン１９を通してチャンバー８と組み合わさ れる。吸い込みラインの数はチャンバー８内に負の圧力を維持するためにチャン バー８に属するダスト分離ユニットｌの数に依存する。各吸い込みライン１９は ディフューザー隙間１５と離れて、好ましくはできるだけ遠くでダスト収集チャ ンバー８に結合される。この１本または若干率の吸い込みライン１９はユニット ｌの間のチャンバー８内にも延長でき、その入口開口はケーシングの壁から少し 離れて位置させる。ブロアー１８はその圧力ライン２０で結合され、この圧力ラ イン２ｏは、ユニットの入口３の前でユニットに導く通路へ続き、又は浄化され るエアーを含む他の空間へ即ち大気又はチャンバーへ続く。この空間のエアーは ほとんど浄化されるが、これは、ブロアー１８により生じるリターンフローがユ ニットを通る全体の主なフローの一部即ち、０．１％以下で多くても３％であり ほとんど浄化されるという事実により可能となる。

ブロア１８の無段階調節のために作用手段即ち操縦手段２１が設けられ、これに よりダスト収集チャンバー８内の負の圧力が広い範囲内で無段階に変化できる。

隙間１５の近くの領域にコラム１５を備えダスト収集チャンバー８内に終わるフ ローシリンダーにおいてフローシリンダー間の差分圧力の同一化が達成でき、同 一化の結果フローシリンダー７はお互いを乱さず別々のユニットとして即ち単独 に存在しお互いに全く離れているように作用する。このようにして得られた平行 に結合される若干側のダスト分離ユニットは、関連する型の単独のダスト分離ユ ニットｌを含むプラントと少なくとも同じぐらい有効に、従って少なくとも９９ ．７％までガスを浄化できる浄化手段を含む。ダスト収集チャンバー８内の負の 圧力を無段階に調節できるので、ディフューザー隙間１５を通る流量を調整、即 ち増加又は減少でき、こうしてこの発明の浄化ユニットは、不純物を構成する粒 子の大きさと質量に無関係に不純なガスの最適な浄化も可能にする。この発明の 浄化ユニットは例えば、周知のこの型の浄化ユニットにおいては得られなかった エアブラストからのブラストカ回復のために使用でき、これはディフューザー隙 間１５を通る高い流量を達成できることによるのであり、こうしてフローシリン ダー７内のディフューザー隙間の前における粒子のブレーキ作用をする蓄積の傾 向を除去する。この結果、粒子がディフューザー１２を通る浄化されたガスとと もに吸い込まれ、その結果浄化が損なわれる。ディフューザー隙間を通る高い流 量がフローシリンダー７内のガスに対しより高い回転速度を与えその結果、重い 粒子のより有効な濃縮も生じる。

フローシリンダー７内の回転速度をさらに増加するために、ダスト分離ユニット の回転ヘッド６と同じ型のもうひとつの回転ヘッド２２が各ダスト分離ユニット ｌの前にかつ回転ヘッド６と同軸に設けられる。回転ヘッド２２は、ユニットの 入口３とダスト分離ユニットｌを支持する壁２４の間の壁２３に取り付けられる 。ガスの最初の浄化はこの２つの間の壁の空間で生じ、そこで最も重い粒子が、 不純なガスに対しもうひとつの回転ヘッド２２により与えられる回転運動により ガスから分離され、このガスの回転速度はその後側々のダスト分離ユニットの回 転ヘッド６により増加され、その結果第２段階で即ちフローシリンダー７とその ディフューザー隙間１５で非常に効率的な浄化が行なわれる。ディフューザー隙 間１５は壁２４と２５により区画されるチャンバー８内に終わり、壁２５はチャ ンバー８と出口チャンパー１３の間を仕切る。

この浄化ユニットを通る流れは、ユニットの入口３の前またはその出口４の後に 配置できるメインブロア２６により決定される。メインブロアのこの後者の位置 は第１図に示される。

この発明は上に説明し、図に示したものに制限されず、請求の範囲の請求項に定 義された発明思想の範囲内で異なった形で変更かつ修正できる。従って、一つの ダスト分離ユニットｌとその前に設けられた回転ヘッドを備えた変形例が、ダス ト収集チャンバー８内に負の圧力をえるためのブロアを備えた浄化ユニットとし て本発明思想に含まれる。

出口４を通って流れでるガス中の不純物の量により浄化ユニットを自動的に調節 するためにブロアの作用手段又は調節手段に結合された検出手段が出口４に配置 でき、この検出手段は出口から流れでるガス中の不純物の量を検出し、もしこの 量が予定の値を越えるならばブロアの調節手段を作動させ、その予定値に再び達 するまでブロアを調整する。

ＦＩＧ、４ 国際調査報告

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. １．共通のチャンバーに配列されたそれぞれ多数の相互に平行なフローシリンダ からなる一以上のグループからなり、このフローシリンダはその入口端部それぞ れのフローシリンダ内に入ってくるガスに回転運動させるための固定された回転 ヘッドに結合され、各フローシリンダの出口端部は出口ディフューザーの方へ同 心的に突き出し、この出口ディフューザーを通って浄化されたガスが流れだし、 この出口ディフューザーはフローシリンダにより取り囲まれた入口部分により周 囲のフローシリンダとともに環状の隙間を形成し、この環状の隙間を通って分離 された固体粒子がダスト収集の為に役立つ上記の閉じられたチャンバーへ流れ出 す、例えば煙道ガス、ダストのまじったエアー、エアーブラストなどのガスから 固体粒子を分離するための浄化ユニットにおいて、上記のダスト収集チャンバー は、浄化を最適化する上記のチャンバー内の負の圧力を維持するために、少なく とも一木の吸い込みラインにより無段階に調節できるプロアへ結合されることを 特徴とする浄化ユニット。
2. ２．請求項１の浄化ユニットにおいて、上記のプロアの圧力側がこの浄化ユニッ トの入口の前で浄化ユニットの入口ラインへ又はたとえば大気のような他の空間 へ結合されることを特徴とする浄化ユニット。
3. ３．請求項１又は２の浄化ユニットにおいて、上記のブロアの吸い込みラインが 上記のチャンバー内に終わるフローシリンダーの隙間から離れて、好ましくは最 大限離れて、上記のダスト収集チャンバ一と組み合わされることを特徴とする浄 化ユニット。
4. ４．請求項１〜３のいずれか一項の浄化ユニットにおいて、上記のプロアが若干 本の吸い込みラインにより上記のダスト収集チャンバーに結合されることを特徴 とする浄化ユニット。
5. ５．請求項４の浄化ユニットにおいて、一本以上の吸い込みラインが上記のダス ト収集チャンバー内に延びることを特徴とする浄化ユニット。
6. ６．請求項１〜５までのいずれか一項の浄化ユニットにおいて、上記のダスト分 離ユニットへ入る前に回転連動を入ってくるガスに与えるもうひとつの回転ヘッ ドが、浄化ユニットの入口と各ヘッドと同軸のダスト分離ユニットの回転ヘッド の間に配置されることを特徴とする浄化ユニット。
7. ７．請求項６の浄化ユニットにおいて、上記のもうひとつの回転ヘッドが、その 回転ヘッドにより入ってくるガスに生じさせる回転により分離される粒子の収集 チャンバーである共通のチャンバー内に終端部を有することを特徴とする浄化ユ ニット。
8. ８．請求項１〜７までのいずれか一項の浄化ユニットにおいて、無段階調節プロ アにより生じたフローがその浄化ユニットを通るメインフローの０．１％以下で ３％より大きくなく好ましくは２％より大きくないほど小さい部分であることを 特徴とする浄化ユニット。
9. ９．請求項７と８の浄化ユニットにおいて、この浄化ユニットが上記のもうひと つの回転ヘッドを備えた一つのダスト分離ユニットからなることを特徴とする浄 化ユニット。