JPH05501078A - 気体の流れから固体粒子を分離するための捕捉樋分離器 - 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】 気体の流れから固体粒子を分離する方法およびこの方法を遂行するための捕捉機 分離器この発明は、請求の範囲第１項の前提部分による、気体の流れから固体粒 子を分離する方法に関する。

ドイツ連邦共和国特許第４９３６７７号明細書によれば、水平に接近する気体の 流れに横向きに入ロスリフトを介して開きかつ間隔をおいて変位配置される多く の捕捉機の２組を備えた軽く斜めに配置された捕捉機分離器で、気体の流れから 固体粒子を分離する方法が、公知にされている。

英国特許第２０４６８８６号明細書によれば、定常的な乱流層の場合に、上方か ら流れが接近する捕捉機分離器によって固体を分離する方法が、公知にされてい る０個個の捕捉機は、Ｕ形の横断面を備え、そこで、個個の捕捉機における入口 開口は、Ｕ横断面に対してせまくなる入口スリットによってではなく、Ｕプロフ ィｌしの自由縁によって限定される。

最後に、国際特許出願公開第８８１０４０１０号明細書によれば、捕捉機分離器 によって固体を分離する方法が、公知にされ、この場合には、乱流層燃焼炉の反 応器の中に配置される捕捉機分離器には、下方から流れが接近し、煙道ガス通路 の中に配置される捕捉機分離器には、水平に流れが接近する。

国際特許出願公開第８８１０４０１０号明細書による捕捉機分離器の場合には、 自由縁に楼状の捕捉ポケットが設けられ、これは、下方からの流れ接近の場合お よび水平の流れ接近の場合に、？ｉＩｉ捉樋によって掴まえられた固体粒子の運 び出しに役立つ、捕捉ポケットを備えた捕捉機の場合に、粒子の大部分は、捕捉 機プロフィルのポケットの、入口スリットを限定する側部に衝突する。この際に 、粒子は、支配的な部分までその力積を失い、直接に壁に沿って再びスリット区 域から流れ去る流れから、容易に、個個の組の捕捉機の間に形成される主流に連 行される。

これは、事情によっては、捕捉機分離器の十分ではない分離程度を導く。

これは特に、高い気体の速さの区域において、粒子が小さい場合に、および濃度 が低い場合に発生する。

故に、この発明の課題は、高い気体の速さ、小さな粒子および低い固体濃度若し くはそのいずれか１つまたは２つの場合にも、十分な硲離程度が達成される、上 述し直下間きな流れ接近の項番にも、または水平向きの流れ接近の場合にも、達 成されるべきである。

向に見て捕捉機の入口スリットの手前で、捕捉機から距離を置いて配置されたそ れぞれ２つの案内板によって、気体の流れの部分流を掴まえ、速度を高めながら 入口スリットに導き、捕捉機に面する案内板の緑と捕捉機との間で、２つの捕捉 機の間の主流中に吸引することによって、解決される。

この方法の遂行の場合に、流れ案内板に沿って、流れに面する面に渉って、入口 スリットに向う流れが構成される。流れ案内板に衝突した粒子は、力積損失に従 って、板に沿ってさらに入ロスリントへ向けて輸送され、或いは案内板における 跳ね返しによって、捕捉機の中で分離に好都合な部分流の流れ区域の中に達する 。この流れ案内の際に、甚大な寸法の場合にも、入口スリットを限定する捕捉機 プロフィル側部における浸食が避けられる。

捕捉機から距離を置いた案内板の配置によれば、２つの部分流で案内板から入口 スリットに導かれる部分流は、案内板と入口スリットを限定する側部との間で、 捕捉機の間に形成される主流の中に吸引される。入口スリットの手前での吸引作 用を導く、相応した速度を有する主流を形成するためには、組における捕捉機同 志の距離は、対応して選択しなければならない。

は、気体の流れの流れ方向に見て各捕捉機の手前に、反対同きに傾斜した、入口 スリットに向って互に接近するそれぞれ２つの案内板が設けられ、これが、入口 スリットを限定する捕捉機の側部から間隔を置いて配置されること、を特徴とす る。

明細書において、および請求の範囲において、入口スリフトを備えた捕捉機は、 実質的にＵ形状の横断面の捕捉機と解され、この場合に、捕捉機の入口開口は、 ０脚の自由縁によって決定される横断面よりも小さい横断面を備える。

この際に、スリットを、Ｕｌ！ｌに実質的に直交して延長する２つの側部によっ て限定することも、可能であるが、しかしながら、入口スリットを、捕捉機の内 部の中に突入する２つのわん曲したまたは平らな側部によって限定することが、 望ましい。

下方から流れが接近する捕捉機分離器の場合には、捕捉機の壁および側部は、国 際特許出願公開第８８１０４０１０号明細書で公知にされているように、固体導 出用の樋すなわちポケットを限定する。

上方から流れが接近する捕捉機分離器の場合には、分離された固体の導出は、樋 の底を介して達成される。スリットを限定する側部は、ここでは、気体案内作用 だけを引受ける。（垂直または水平に流れが接近する場合には、明らかに、分離 された固体を気体の流れから取出しできるようにするために、捕捉機は傾斜して 配置されなければならない、） 上方から流れが接近する際に、または水平に流れが接近する際に、捕捉機の底を 介して分離する場合に、底に沿う導出を改良するために、捕捉機の底に、捕捉機 の長手方向に延長するウェブを設けることが、目的に適するてあらう。

入口スリットに整列する両案内板で、分離程度を改良しようとするときにも、入 口スリットに整列する案内板が、その外縁において、外方案内板に案内方向で連 結され、これが、流れに面する捕捉機の縁に屋根形に重なるようにすれば、さら に目的に適するてあらう、この実施例の場合に、内方に位置する双方の案内板の 間で掴えられなかった接近する流れの部分が、捕捉機の緑の区域で、速度を高め ながら、２つの捕捉機の間の中間空間の中に導かれるように、注意が払われ、こ れによれば、捕捉機の側部と内方に位置する案内板の間に出る流れに対する吸引 作用が改良される。明らかに、内方の案内板と外方の案内板は、互に一体に形成 できる。

特に、上方から流れが接近する場合には、内方寡内板が捕捉機プロフィルの中に 突出することが、有利である。

少くとも２組の分離器の場合に、第２組における捕捉機が、第１組の捕捉機に関 する間隙に配置できる。

しかしながら、第２組における捕捉機が、第１組の捕捉機に対して変位すること なしに関連し、両組の間に、第２組の捕捉機に関する間隔の上に配置される排除 体の組が配置されることも、可能である。この排除体は、捕捉機の両組の間で主 流を偏向させるに役立ち、そこで、小部分は、第２組の案内板の間の入口横断面 の中に確実に取入れられる。各組における捕捉機が等しく位置決めされた分離器 の場合には、捕捉機から一端で出て行く固体が少数の固体かせに統合できる。

第１Ａｌｌのまたはただ１つの組の個個の捕捉機の案内板の間に接近する流れの 入口も、対応して間隙に前置される排除体によって改良できる。

間隙への変位なしの配置は、捕捉機の端部における分離される固体の運び去りを 容易にする。

排除体は、望ましくは、流れ接近に逆らうように延長する縁ウェブを備えた、捕 捉機に平行に延長する衝突板として形成できる。ウェブは、粗な固体粒子の衝突 板への集積および導出と、後置される案内板および捕捉機の摩耗低減とを可能に する。

案内板および排除体またはそのいずれかは、気体の流れによって押し進められる 固体に最初にさらされるものであるから、後続の捕捉機を腐食から保護するため に、摩耗部分として形成でき、または耐摩耗性の材料から形成できる。

この発明について、以下に、添付図面を参照しながら、詳述する。

第１図は、先行技術およびこの発明による分離器の第１実施例を説明するための 、上方から流れが接近する捕捉機分離器を通る部分横断面を示す。

第２図は、別の実施例の、第１図に匹敵できる横断面図を示す。

第３図および第４図は、屋根形の案内装置を備えた実施例を示す。

第５図は、下方から流れが接近する捕捉機を通る横断面を示す。

第６図は、排除体が備えられ、捕捉機が変位せずに配置されている、２Ｍｉから なる捕捉樋分哩器を通る断面を示す。

第７図は、捕捉機が変位し配置されている、捕捉機分離器を示す。

第８図は、内方案内板および屋根形案内装置と捕捉機との間の形の固定した連結 を図示するための、断面を示す。

第１図は、捕捉機の底２および樋の壁３と４を備え、た、上方から流れが接近す る捕捉機１を示し、それで捕捉機は、実質的にＵ形状の横断面を有する。自由縁 ３ａおよび４・からは、入口スリ・トロを限定シ互いに傾斜する側板７および８ が、捕捉機１の内部５に向けて延長する。

第１図において右側には、知られている捕捉機に対する流れの経過が示される（ 粒子の軌道は図示されない）。

普通の方法で、流れによって進められる粒子の大部分は、入口スリット６の区域 で、側板７または８の外側に突当たる、この際に、これは、その推進力を失ない 、直接に壁のところで再び捕捉機の入口区域から流れ去る流れによって容易に連 行され、２つの捕捉機１の間の主流Ｈの中に移される。この効果は、下方から捕 捉機に流れが接近する場合（第５図参照）または水平に流れが接近する場合に、 上方から流れが接近する場合よりも卒お強く現して流れ案内板９が図示され、こ れに対して反対方向に傾斜して、第１図の右側に点線で示した案内板ＩＯが対立 する。板（案内板）９および１０は、入口スリット６に対において、その流れか ら離れている縁９ｂおよび１０ｂより大きい距離を有する。内方に位置する縁９ ｂおよびｌＯｂは、側板７および８から予め与えられた距離を備える。

案内板９およびｌＯの傾斜角度は、側板７および８の傾斜角度に一致でき、或い は第１図に図示されるようにこれから外れるようにもでき、その場合に、捕捉機 １の中央平面に対する案内板９．１０の傾斜角度は、側板７および８の傾斜角度 よりも大きい。第１図の左方部分から明らかなように、案内板９および１０の内 面に沿っては、入口スリット６へ向う流れが存し、同時に、板９および１０につ かまえられた部分流ＴＳの流れ速度の高上が達成され返りによって、速度の高ま った流れＴＳＯ中に到達し、それで、望ましい方法で間隙の中央に導かれる。次 いでその分離が、捕捉機の内部で形成される反対方向に回転する渦ＷｌおよびＷ ２の中で達成される。

案内板９と１０の間にはいる気体流ＴＳは、２つの部分流ＷＴＯ形で、案内板９ および１０の下縁９ｂおよび１０ｂに沿って偏向して、側板７の上側と案内板９ の間および側板８と案内板１０の間の中間空間の中に偏向し、ここから主流Ｈの 中に吸引される。１つの組における捕捉機１の間の距離は、選択された案内板の 形状の場合に、対応する圧力差が側板と案内板の間の通路の中に生じるように、 ｌｌｊ！ｆｆされる。

第２図から明らかなように、スリット６の限界は、側壁３および４に対して直交 するように延長したウェブ１１および１２によっても達成できる。しかしながら 、渦Ｗ１およびＷ２の形成は、捕捉機１の内部５に突入する側板７および８の場 合に良くなる。

さらに、−第３図および第４図から明らかなように−Ｘ内板９および１０に、第 ３図の場合における案内板１３および１４、第４図の場合における案内板１５お よび１６を付属させることが、有利である。

第３図による実施例の場合に、板９および１０と共に屋根形の構造を形成する外 方の案内板１３および１４は、捕捉機の壁３および４に対して平行であるが、こ れは、第４図による実施例の場合には、これと１つの角度で閉じる。

この屋根形の案内装置１３．９と１０．１４および１５．９と１０、１６は、捕 捉機の間の主流Ｈへの部分流ＷＴの再導入を改良する。

第１図から第４図に図示された捕捉機の場合には、上方から流れ接近が達成され 、それで分離される固体は、捕捉機の底２に沿って運び去られる。運び去りを改 良するため、−例えば第１図に示されるように一捕捉樋の長手方向に延長する案 内ウェブ１７が、底に配設できる。

第５図に図示され、同じく２つの屋根形の案内装置１９および２０を付属する、 下方から流れが接近する捕捉機１８の場合には、側壁の内面と側板の内面との間 に形成されるポケット２１および２２の中への、および屋根形の案内装置１９お よび２０それ自身を通しての、運び去りが達成される。固体のよどみを確実に避 けるため、このポケットの構成に対しては、これがポケット底２１ａ、２２ａ、 １９ａおよび２０ａを備えることが重要である。

第６図には、捕捉機２４からなる第１組２３と捕捉機２６からなる第２組２５と を備えた、捕捉機分離器が図解的に図示される。上方から流れが接近する捕捉機 分離器の第２組２５の捕捉機２６は、第１組２３の捕捉機２４と同じ位置に配置 される。主流Ｈ１を、第１組２３から第２組の捕捉機分離器２６の案内板に導く ために、捕捉機の岨２３と２５の間に、捕捉機に平行に延長する排除体２７の組 が配置される。排除体２７は、望ましくは、緑ウェブ２８ａおよび２８ｂを備え た衝突板２８からなり、縁ウェブは、気体流に向って延長する。ウェブ２８ａと ２８ｂの間の衝突板２７によって掴まえられる粗な成分の固体は、捕捉機２４お よび２６によって分離される固体と全く同様に、気体流から排出される。こまか い成分は、衝突板で偏向される流れと共に、後置の案内板９と１０の間における 実質的部分に取入れられる。

２つの衝突板の間の流れの経過は、第６図において右の方に図示される。

特に極めて高度に気体流が接近する場合に、分離された固体の新しい脱退を避け るためには、特別に有効なプロフィルを得るために、側板７および８の自由縁に なお、壁３および４に平行に延長する通路片３１および３２が接続される。

第７図による実施例の場合には、第２組２５′の捕捉機２６′は、第１組２３′ の捕捉機２４′の間隙の中に配置される。排除体２７は、省略できる。

第６図および第７図の実施例の場合に、すでに第１組の捕捉機の手前で粗な成分 を分離し、第１組の案内板の間の空間の中へのこまかい成分の運び込みを改良す るため、捕捉機分離器２４または２４′に、同じく間隙の中に食違いに配置され た排除体２７を前置させることが、有利である。明らかに、このような排除体は 、下方からの流れ接近または水平の流れ接近の場合にも採用できる。

第１図から第７図においては、案内板は、その固定および捕捉機からの間隔保持 についてさらに言及することなく図示される。

第８図には、捕捉機との案内板９または屋根形の案内装置１０．１４の、形状を 固定した連結の２つの例が図示される。案内板９には、距離を置いて配置される 少なくとも２つの広がり要素２８が連結される０個個の広がり要素２８は、延長 部２８ａによって捕捉機プロフィルの自由縁３ａの上方を掴み、かつ延長部２８ ｂによって側板７の自由縁の下方を掴み、それで、第８図の図平面に直角に、本 内樋に渉る案内板の摺動が可能である。すなわち、摩耗した案内板９は、簡単な 方法で取替えできる。

屋根形の案内装置１０．１４は、案内板１０に取付けられたＬ形の掴み部材２９ と外板１４に取付けられた距離片３０とによって、側板８および側壁４に渉って 側方に導かれ、ここで爪状に掛けられ、この際に、片２９の自由縁と距離片３０ の自由縁が載っている。しかしながら、この構成の場合に摺動も可能である。

この形状の固定した連結は、第８図に対して逆に向けた捕捉樋に対しても、すな わち下方からの流れ接近の場合にも、適する。内方の案内板または屋根形の案内 装置がセラミックで形成される場合に、引掛は要素２８　、２９゜３０は、案内 板と一体に形成される。

１９Ｌ 一− 、！ｉ’ｇ、７ 国際調査報告 国際調査報告 Ｓ＾　４２２９９

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. １．気体の流れに対して横向きにスリット状の入口開口を通して開く、間隔を置 いて配置される、多くの捕捉樋の、少くとも１つの組を備えた捕捉樋分離器によ って、気体の流れから固体粒子を分離する方法において、気体の流れの流れ方向 に見て捕捉樋の入口スリットの手前で、捕捉樋から距離を置いて配置されたそれ ぞれ２つの案内板によって、気体の流れの部分流を■まえ、速度を高めながら入 口スリットに導き、捕捉樋に面する案内板の縁と捕捉樋との間で、２つの捕捉樋 の間の主流の中に吸引することを特徴とする方法。
2. ２．気体の流れに対して横向きにスリット状の入口開口を通して開く、間隙を置 いて配置される、多くの捕捉樋の、少くとも１つの組を備えた、気体の流れから 固体粒子を分離するための捕捉樋分離器において、気体の流れの流れ方向に見て 各捕捉樋（１）の手前に、反対向きに傾斜した、入口スリット（６）に向って互 に接近するそれぞれ２つの案内板（９，１０）が設けられ、これが、入口スリッ ト（６）を限定する捕捉樋の側部（７，８，１１，１２）から間隔を置いて配置 されること、を特徴とする捕捉樋分離器。
3. ３．入口スリット（６）が、捕捉樋の内部（５）の中に突入する２つのわん曲し たまたは平らな側部（７，８）によって限定されること、を特徴とする請求の範 囲第２項に記載の捕捉樋分離器。
4. ４．上方から流れが接近する場合に、または水平に流れが接近する場合に、捕捉 樋の底（２）に、捕捉樋の長手方向に延長するウエブ（１７）が設けられること 、を特徴とする請求の範囲第２項または第３項に記載の捕捉樋分離器。
5. ５．入口スリット（６）に整列する案内板（９，１０）が、その外縁（９ａ，１ ０ａ）において、外方案内板（１３，１４，１５，１６）に案内方向で連結され 、これが、流れに面する捕捉樋（１）の縁（３ａ，３ｂ）に屋根形に重なること 、を特徴とする請求の範囲第２項から第４項のいずれか１項に記載の捕捉樋分離 器。
6. ６．内方案内板（９，１０）、が捕捉樋プロフィルの中に突入すること（第６図 ，第７図）、を特徴とする請求の範囲第２項から第５項のいずれか１項に記載の 捕捉樋分離器。
7. ７．少くとも２組の分離器（２３′，２５′）の場合に、第２組（２５′）にお ける捕捉樋（２６′）が、第１組（２３′）の捕捉樋（２４′）に関する間隙に 配置されること、を特徴とする請求の範囲第２項から第６項のいずれか１項に記 載の捕捉樋分離器。
8. ８．第２組（２５）における捕捉樋（２６）が、第１組（２３）の捕捉樋（２４ ）に対して変位することなしに関連し、両組の間に、第２組の捕捉樋に関する間 隙の上に配置される排除体（２７）の組が配置されること、を特徴とする請求の 範囲第２項から第６項のいずれか１項に記載の捕捉樋分離器。
9. ９．捕捉樋（２４，２４，２４′，２４′）の少くとも１つの組に、間隙の上に 配置される排除体（２７）が前置されること、を特徴とする請求の範囲第２項か ら第８項のいずれか１項に記載の捕捉樋分離器。
10. １０．排除体が、捕捉樋（２４，２６，２４′，２６′）に平行に延長する衝突 板（２８）として形成され、この衝突板が、流れ接近に逆らうように延長する縁 ウエブ（２８ａ，２８ｂ）を備えること、を特徴とする請求の範囲第２項から第 ９項のいずれか１項に記載の捕捉樋分離器。
11. １１．案内板（９，１０，１３，１４，１５，１６）および排除体（２７）また はそのいずれかが、摩耗部分として形成され、または耐摩耗性の材料から形成さ れること、を特徴とする請求の範囲第２項から第１０項のいずれか１項に記載の 捕捉樋分離器。