NO763556L - Fremgangsmaate og apparat for behandling av vaeske - Google Patents

Description

Fremgangsmåte bg innretning for behandling av væsker ved ut-sprøyting. Oppfinnelsen vedrører en fremgangsmåte og innretning for behandling av væsker ved utsprøyting, f.eks. for kjøling, kondensering, humidifisering eller stripping av oppløste eller innblandede gasser.

Oppfinnelsen er særlig egnet for sprøytekjøllng av

vann i løp, kanaler og bassenger og er særlig egnet i områder hvor luftbevegelsene er upålitelige eller vanskelige å fast-

legge på forhånd.

Overfor kjøling, kondensering, humidifisering eller stripping av oppløste eller innblandede gasser fra væsker er vel kjent. Det er også vel kjent at det er et stadig økende behov

for å kunne kjøle store volumer av vann, f.eks. i elektrisitets-anlegg, industrielle kondensasjons- eller kjølesystemer, og i kommersielle og industrielle luftkondisjoneringssystemer. Den ekspanderende kjernekraftindustri beskjeftiger seg særlig ved problemene i forbindelse med deri nødvendige kjøling av store vannmengder ved reduseringen av temperaturen til generator-stasjonenes termiske utløp, særlig av økologiske årsaker.

Kjøling av vann har man hittil primært foretatt ved hjjiélp av kjøletårn og sprøytebassenger.

Innblanding av dråper i luften som går på tvers.av sprøytedusjen er et problem som er felles.både for kjøletårn

og kjølebassenger. Dersom dråpene bæres med vekk fra kjølesystem-et så vil de gå tapt for systemet og kjøleeffektiviteten vil reduseres. I, kjøletårn blir vanndråper innblandet eller opp-fanget i den tvungne luftstrøm. I sprøytebassenget vil det ofte danne seg en tåke som kan tas med av vinden. Dreier det seg om brakkvann, kan slik vanntransport i luften medføre alvorlige økologiske forstyrrelser i omgivelsene. Saltvannsskader i;områder rundt kjølesystemer kan være alvorlige.

Meget små dråper kan lett oppfanges av luft som be-veger seg. I kjøletårn plaskes vannet i forskjellige sjikt etter-som det går ned gjennom tårnet. Det fremkommer dråper av ulike størrelser, herunder også meget fine dråper som lett oppfanges i luftstrømmen gjennom tårnet. Av denne årsak vil kjøletårn hvor det benyttes brakkvann representere et alvorlig problem for omgivelsene. ;

I tillegg til de problemer som skyldes innblandingen eller oppfangningen av fine vanndråper i. luften, støter man på andre vannskelighetér i kjøletårn. Kjøletårn krever ofte rela-tivt dyre konstruksjoner som ofte også har et lite tiltalende utseende. I kjøletårn samles det også ofte alger, hvilket med-fører at kjøletårnene må renses fra tid tii annen. Effektiviteten til mange kjøletårn synker med årene. Vanlige kjøletårn

har en tqpp-virkningsgrad bare når de er nye, og ødeleggelsen av materialene tillater at vannet kanaliseres i strømmer i

stedet for i brutte dråper, hvorved varmeoverføringen blir meget dårligere og driftsomkostnadene for anlegget øker sterkt som følge av den mindre effektivé;,kjøling.

Sprøytebassenger, hvori et antall dyser sprøyter

vann til kontakt med den omgivende luft, benyttes også for kjøl-ing av vann. Sprøytebassenger er imidlertid avhengig av vinden for å oppnå den største kjølevirkningsgrad, og konstruksjonen av sprøytebassénger har derfor tatt utgangspunkt i best mulig utnyttelse av de fremherskende vinder i bassengområdet. Finnes det ikke slike skikkelige fremherskende vinder, eller er vindfor-holdene vanskeligé å bestemme på forhånd, så vil effektiviteten - til sprøytebassenget naturligvis lide under dette.

pS-patent nr. 3.711.724 vedrører, utsprøyting av væsker i forbindelse med kjøling. Effektiviteten til de sprøyte-bassénger som ér omtalt i dette US-patent er i sterk grad avhengig av vindhastigheten. Kjøling ved utsprøyting er stort sett et resultat av en viss fordampning av vann fra sprøytedråp-ene, altså en masseoverføring* Kjølingen er således en funksjon av luftmengden, d.v.s. av lufthastigheten over dråpenes over-flate under dråpenes banebevegelser i atmosfæren. Lufthastigheten er vanligvis avhengig av de naturbetingelser som gir vind.

Usikkerheten med hensyn til vinden og dens hastighet

representerer et problem når det gjelder kjøling av vann ved ut-sprøyting. I noen områder vil man mange dager ikke ha vind av betydning, og kjøleeffektiviteten vil da reduseres betraktelig.

Eksempelvis er den sprøyteinnretning som er

vist 1 US-patent nr. 3.711.724 i hovedsaken være avhengig av naturgitte betingelser når det gjelder luftens bevegelse i forhold til sprøytedusjen. Når vindhastigheten er stor, vil en gitt enhet hå en høy kjølekapasitet. Er derimot vindhastigheten meget liten eller sågar lik null, kan kjelekapasiteten reduser-

es sterkt.

Sprøyteinnretninger kan også fordelaktig brukes til humidifisering av luft eller for stripping av oppløste eller innblandet gass fra vann eller væsker. Også i slike tilfeller er gasshastigheten gjennom væskedusjen viktig med hensyn til systemets kapasitet.

, Oppfinnelsen tar sikte på å tilveiebringe en fremgangsmåte og eh innretning som gir bedre resultater enn de tidligere kjente metoder og innvirkninger og Ifølge oppfinnel-

sen er det derfor tilveiebrakt en fremgangsmåte dg en innretning som angitt i kravene.

'Ved oppfinnelsen er man sikret en minste gassbeveg- : else på tvers av væskedusjen slik at man er sikret ét minstemål

av varmerluft-» vann- eller gassoverføring til eller fra væsken. Den tvungne gass eller luftstrøm vil f.eks. i forbindelse med sprøytebassenger, kanaler, og liknende medføre at man ikke leng-er er helt avhengig av de naturlige vindforhold for tilveie-bringelsen av et minstemål av lufthastighet. Man oppnår også en reduksjon av væsketapet. Når : fine dråper og eh tåke dannes vil væsken kunné følge gass eller

luftstrømmen og ved oppfinnelsen reduserer man innblandingen . av fine dråper i den ad mekanisk veg frembrakte luft- eller gass-strøm. Dette oppnås ved at dråpene har en størrelse som er tilstrekkelig stor til å redusere oppfarigingén eller innblandingen

av væskedråpene i luftstrømmen.

..Kjøletårn hair vanligvis et system med tvungen gass eller luftføring, mens som nevnt sprøyteinnretning for kjøle-bassenger o.l. hittil i stor grad har vært avhengig,av naturlige vindforhold. Denne ulempe unngår man ved oppfinnelsen.

Sprøyteinnretningen er særlig godt egnet i et basseng, en kanal, et løp eller liknende hvor man ønsker å ha et minstemål av luft eller gassbevegelse på tvers av sprøytebanen.

Det nye system er konkurransedyktig med hensyn til kjølevirkningsgrad, omkostninger og vedlikehold.

Oppfinnelsen skal beskrives nærmere under henvisning til tegningene hvor: Fig. 1 viser et snitt gjennom en utførelsesform av oppfinnelsen i et vannbasseng,

Fig. 2 viser et forstørret snitt gjennom innretning-

en i fig. 1,

Fig. 3 viser et snitt hovedsakelig etter linjen 3-3

i fig. 2,

Fig. 4 viser et skjematisk snitt gjennom en dyse som

utnyttes i innretningen,

Fig. 5 viser et snitt hovedsakelig etter linjen 5-5

i fig. 2,

Fig. 6 viser et snitt gjennom en modifisert utførel-sesform av innretningen. Fig. 1 viser en innretning 30 for kjøling av vann ved sprøyting. Innretningen er plassert i en vannmasse.W. Innretningen tilveiebringer en traktformet sprøytedusj C som går oppover fra ehsirkulær dyse 10. Innretningen innbefatter en vifte 140 som gir en oppover-rettet luftstrøm E inne i den av sprøyte-dusjen dannede trakt. Den oppover-rettede luftstrøm bevirker at luft strømmer inn på tvers av de med stiplede linjér antyd-ede sprøytebaner. Disse tverrgåendé luftstrømninger er betegnet med F. Vannmassen W kan f.eks. befinne seg i en kanal, et vann-løp, en lagune, en tank, en elv, en dam, et basseng e.l. som f.eks., oppvarmes ved at varmt vann føres ut fra et elektrisi-tetsanlegg, f.eks. et kjernekraftverk eller et kraftverk som arbeider med fosilt brennstoff. Hastigheten til luften F gjennom sprøytedusjen er i det minste tilstrekkelig til å kjøle, sprøytedusjen C ved hjelp av masse- og fri varmeoverføring. Den tvungne luftstrømning gir et minstemål av lufthastighet slik at avhengigheten av naturlige vindbetingelser reduseres.

Innretningen 30 innbefatter en aksial-pumpe med et løpehjul 40 som drives av en motor 44. Løpehjulet 40 har flere skovler 43 som går ut fra akselen 41 og ved rotasjon driver vannet opp gjennom pumpeløpet 36. Pumpeløpet 36 strekker seg vertikalt gjennom det sentrale parti av enheten og virker som en passasje for vannstrømmen fra vannmassen W og til plenumkammeret 22.

Pumpeinntaket 37 er forsynt med et traktformet inn-løp 39 som rager ned i vannmassen. Hensikten med dette traktformede innløp er å sikre en minste dybde under vannoverflaten, men innretningen vil også kunne arbeide uten dette innløp. Man kan også tenke seg forskjellige hjelpetiltak i pumpeinntaket, f.eks. antiérrosjonsplater som henger nedr.Slik at de hemmer en vertikal strømning direkte under innløpet, hemmer oppståelsen av hvirvelstrømmer, og gir en relativ horisontal inntakstrøms-profil. Man kan også tenke seg inntaksrør for selektiv forutbestemt blanding når man har progressiv kontaktetablering i vannstrømmen i vannmassen. Det kan eksempelvis også tenkes inntakssikter av forskjellige utførelser, i den hensikt å be-skytte pumpen mot fremmedgjenstander o.l.

LØpehjulet 40 drives av en elektrisk motor 44.

Motoren kan naturligvis opplagres på mange måter, og fig. 3 viser bare en av mange mulige.

Motoren 44 er montert på en plattform 45 som holdes over dekkpiaten 20 ved hjelp av flere oppragende ben 47. Benene strekker seg langs ytterveggen til pumpeløpet 36, fra en ring rundt pumpeløpet. De øvre endedelene til benene går gjennom plenumkammeret 22 pg danner mellom seg brede strømningspassas-jer som oventil og nedentil begrenses av dekkpiaten 20 og buhnveggen 21. Vannet kan på denne måten strømme utover mot dysen 10. På toppen av benene er det en metallplate 50 som er fastsvelset til benene. Platen har en sentral åpning for akselen 41. Plattformen 45 befinner seg over. denne plate 50 og består i hovedsaken av to avstandsplasserte sirkulære plater 51 som hver har en sentral åpning^for akselen. Platen 51 holdes ved hjelp av elementer 55 som oventil og nedentil er fastsveiset til platene.

Under drift av sprøyteinnretningen 30 pumpes vann opp fra vannmassen, gjennom innløpet 39, pumpeløpet 37, 36 og deretter sideveis ut i plenumkammeret 22, i retning mot den sirku lære dyse 10. Dysen 10 retter, vannet oppover i luften i en omvendt kjegleform, slik at det dannes en slags trakt slik det er antydet i fig. 1.

En innretning for tilveiebringelse av en luftstrøm

i denne oppadrettede vanndusjskjerm skal nå beskrives. Motor-akselen 41 har to aktive ender. Dens nedre ende driver løpe-hjulet 40. Akselens 41 øvre ende er tilknyttet et viftehjul 140. Viftehjulet består av flere blader eller vinger 143 som rager ut fra navet 144, hvilket nav er fastgjort på akselen 41.

Motoren 44 dreier således både pumpehjulet 40 og viftehjulet 140. Løpehjulet 40 tilfører vann under trykk til dysen 10,- og viften 140 gir en oppover-rettet luftstrøm i sen-trum av den traktformede væskedusj.

Viftehjulet 140 er plassert inne i et hus 136. Dette hus har en nedre inntaksåpning 135 og en øvre utløpsåpning. Den nedre inntaksåpning 13 5 er anordnet i en avstand over plenums-kammerets dekkplate 20, idet avstanden er tilstrekkelig til- å tilveiebringe et luftinntaksområde for viftehjulet 140 gjennom vanndusjen C. Utløpsåpningen 137 har en avstand over viftehjulet tilstrekkelig til å rette vesentlige mengder av den til-førte luft oppover.

Det er ønskelig at hele inntaksluftmengden til viften går gjennom sprøytedusjen C, for derved å oppnå maksimal virkning. Det vil imidlertid foreligge en tendens for litt luft til å gå inn gjennom inntaket 135 langs en bane langs husets 136 yttervegg. For å redusere en slik luftstrømning er det i dette tilfellet anordnet en skjerm 138 i form av en ring rundt huset 136. Ytterkanten til skjermen 138 strekker seg frem til i nærheten av væskedusjen C, og på denne måten kan man i stor grad redusere den mengde av inntaksluft som suges inn mellom huset 136 og væskedusjen.

Huset 136 bæres av tverrbjelker 170 som er forbundet med en ring 171, braketter 17 2 og en plattform 173 slik at huset derved hviler på motoren 44. Huset er langs veggen støttet av ben 17 5 som er anordnet langs omkretsen. Benene 17 5 har høyede endeflenser ved toppen 176 og bunnen 177. Bunnflensene 177 er ved hjelp av bolter 66 og muttere 178 montert som best vist i fig. 2.

Det vil forefinnes en tendens for oppsamling av en ' vannfiim på husets 136 indre flate, som følge av at. vanndråper rettes mot denne flate av viftebladene 143. Denne vannfiim be-veger seg mot utløpet 137 og vil slynge seg oppover i form av

, en fin tåke i luftstrømmen E. En slik tåke kan &rive vekk fra sprøytebassenget W og gå tapt for systemet. Når det dreier seg om saltvann vil dette kunne virke ødeleggende på omgivelsene. For å hindre filmen i å slynges ut i form av en tåke i luft-strømmen E er det i husets 66 vegg anordnet skjermåpninger 180 som bevirker at oppsamlet vann slynges ut i sprøytedusjen C.

Som best vist i fig. 5 er skjermåpningene utformet med innvendige skjermer 181 over spaltformede åpninger 182, slik at vannfilmen styres ut av huset 136. Det lufttrykk som tilveiebringes av viftehjulet 140 inne i huset vil tilveiebringe en luftstrøm gjennom åpningene 182 og derved drives vannfilmen utover som antydet méd pilene G i fig. 1. På utsiden av huset er det skjermer 183 under de slissformede åpninger 182. Disse skjermer tjener til ekstra styring av luftstrømmene.

Som eksempelvis vist i fig. 2 kan skjermåpningene

180 være forskjøvet i forhold til hverandre slik at det totale antall skjermåpninger i det minste i hovedsaken dekker hele omkretsen til huset. Skjermåpningene 180 i den øvré rad har inn-byrdes avstand langs omkretsen til huset 136, og i den nedre rad er skjermåpningene forskjøvet i forhold til skjermåpningene 1 den øvre rad, slik at vannfilmen vil oppfanges enten i den

nedre gruppe eller rad av skjermåpninger eller i den øvre gruppe eller rad av skjermåpninger.

Som det går frem av figur 1 tilveiebringer dysen 10 en oppoverrettét sprøytedusj C^. Dråpene i sprøytedusjen når sitt banetopp-punkt ved C ,, og deretter faller de ned igjen i sprøytebassenget langs en bane C^. Det er ønskelig å maksimali-sere den inntaksluft som går på tvers av sprøytedusjpartiklenes baner.

Mange sprøytedusétyper har en tendens til å tilveiebringe en kontinuerlig væskefilm som strekker seg ut ifra dyseåpningen. En slik væskefilm vil til slutt falle sammen og om-dannes til dusjpartikler, men væskefilmen vil ha en tendens til å danne en sperre for luften i en viss avstand fra dysen, avhengig av utstrekningen og tykkelsen til væskefilmén som lev-eres fra dysen. Det er således ønskelig å kunne tilveiebringe en sprøytedusj som foreligger i dråpeform allerede ved utgangen fra dysen.

De dråper som tilveiebringes av sprøytedyser kan imidlertid ikke være så fine at de tas med av luften inn i viften 140. Selv om det altså er ønskelig å tilveiebringe dråper så fort som mulig i sprøytedusjen C, så må disse dråper ha en så stor størrelse at man i alle fall redusérer dråpeinn-fangningen eller medrivningen*i luftstrømmen til viften. I tillegg kommer at kjøling både ved fri varmeoverføring og masse-varmeoverføring er avhengig av dråpestørrelsen og generelt sett kan man si at, uavhengig av tap i systemet som følge av dråper som føres vekk i tåkeform, vil kjølevirkningsgraden øke når den gjennomsnittlige dråpestørrelse avtar. Det er derfor en fordel at dysen 10 kan gi vanndråper med en optimal minstestørrelse.

Figur 4 viser rent skjematisk hvordan dysen fordelaktig kan utformes for å gi dråper med optimal størrelse. I denne forbindelse skal det vises til US-patent nr. 3*771.724.

Det skal her likevel gis en kort orientering om

virkemåten til dysen i fig. 4.

Væske under trykk tilføres dyseå<p>nirigen 10 og går derfra ut i atmosfæren, styrt av veggen 11. Veggen 11 strekker seg fra én innløpsende 15 og til en utløpsende 17. Den sist-nevnte avsluttes et sted på nedstrømssiden av dysen 10. Innløps- , enden 15 er plassert oppstrøms for dysen 10, i en avstand tilstrekkelig for tilveiebringelse av en væskefilm A langs veggen 11* Denne væskefilm er laminær nær veggen 11. En andre vegg 12 er slik plassert i forhold til veggen 11 at den retter en andre væskefilm B.slik at denne krysser den første væskefilm A. Væskefilmén B er også laminær langs veggen 12, og den krysser væskefilmén A før utløpsenden 17. Den resulterende væskestrøm C, som altså består av de kryssende væskefilmer A og B, er turbulent og ustabil,' pg rives opp i dråper idet væskestrømmen går ut i atmosfæren.

Den andre vegg 12 har en innløpsende og en utløpsende 16. ætløpsenden 16 har.en avstand fra veggen il, for dannelse av dysen 10. Utløpsenden til veggen 12 er plassert slik åt de to væskefiimene A og B krysser hverandre mellom veggens 11 inn-løpsende 15 og utløpsende 17. Avstanden mellom veggens 12 ende 16 og veggen 11 er hovedsakelig konstant langs periferikanten til enden 16, men kan justeres selektivt for derved å variere tykkelsen til den resulterende strøm C og endre dråpestørrelsen. Veggens 12 ende 16 har en slik avstand fra veggen 11 at det totale areal i dysen 10 er mindre enn i tilførselsledningen, slik at man oppnår en forutbestemt økning i hastighetstrykket til væsken i forhold til det statiske trykk ved dyseåpningen. Veggen 12 danner en spiss vinkel med veggen 11 slik at væskefilmen på veggen 12 krysser væskefilmen på veggen 11 i en spiss vinkel. Den spisse vinkelen mellom veggene 12 og 11 er på tegningen 30°, men den kan variere innenfor ca. 10 til 45°.Dyseåpningen mellom veggene 11, 12 vil vanligvis gi en innsnevring av væske-strømmen.

Veggen 11 strekker seg i det minste forbi et punkt som svarer til skjæringspunktet mellom veggen 11 og innsiden av veggen 12.ved en tenkt forlengelse av innsiden. Veggen 11 danner således et område for kryssing for de to væskefilmer og for effektiv styring åv den utgående væskestrøm. Man har funnet at hovedmengden av dråper fremstilt med en slik dyse ligger i området fra 6 til 19 mm. Man har også funnet at den sprøyte- , dusj som dysen gir, i hovedsaken er fri for dråper med en størrelse mindre enn ca. 30 mikron, en størrelse som kan bevirke tåke som lett kan drive bort.

Dysen i figur 2 er av den prinsipielle type som er vist i figur 4..Dyseåpningen 10 ér sirkulær. Veggen 11 er ut-ført som en omvendt konisk platekonstruksjon som er tilknyttet den i hovedsaken horisontale dekkplate 20. Den andre vegg 12

er iform av et sylindrisk veggparti som omgir den nedre del av den koniske vegg 11. Veggen 12 er tilknyttet en plate 21. Rommet mellom platene 20 og 21 danner et plenumkammer 22 for fordeling av væske fra en trykk-kilde gjennom innløpet 24 og frem til dyseåpningen. Væsken under trykk tilføres plenumkammeret 22 ved hjelp av løpehjulet 40.

Væsken går inn gjennom innløpet 24 og fordeles så i hovedsaken radielt utover gjennom plenumkammeret 22 og frem til dyseåpningen 10, hvorfra væsken går ut i atmosfæren. I dysen dannes det to væskefilmer langs de anordnede vegger 11 og 12. Væskefilmen langs veggen 12 krysser væskefilmen langs veggen 11 og resultatet er ustabile tilstander i den resulterende væske-strøm C som går ut i atmosfæren. Væskestrømmen C brytes derved istykker og danner dråper, som forklart foran i forbindelse med figur 4.

Banen til væskestrømmen C, og således dråpenes oppholdstid i atmosfæren, bestemmes av vinkelen til veggen 11. Veggen 11 kan være vinkelstilt i forhold til vertikalen innenfor et bredt område, f.eks. fra 10° til 45°. I innretningen i fig.

2 kan banen til væskestrømmen C endres ved å endre vinkelen til

veggen 11. Dette kan man oppnå ved å bytte ut dekkpiaten 20 med en annen dekkplate som har en vegg 11 som skrår med en annen vinkel.

Enden til veggen 12 har en avstand fra veggen 11. Denne avstand bestemmes på forhånd og innstilles over sirkelom-kretsen. Denne forhåndsbestemte avstand bestemmer størrelsen til dråpene i dysen 10. Det totale areal mellom veggen 12 og veggen 11 er mindre enn tverrsnittsarealet i tverrsnittet 24. Derved oppnås en øking av hastighetstrykket i forhold til det statiske trykk i dyseåpningen 10.

Den radielle bredden ti! dyseåpningen iO er hovedsakelig den samme over hele lengden. Den radielle bredde kan

imidlertid justeres selektivt, for å endre tykkelsen til strømmen

. C og således de karakteristiske egenskaper til den resulterende sprøytedusj. Dersom temperaturen og fuktighetsinnholdet i luften

er høy (f.eks. om sommeren), så kan den radielle bredden til dyseåpningen reduseres hvorved man reduserer tykkelsen til den

utsprøytede dusjskjerm og således tilveiebringer mindre vanndråper som hurtigere kan miste varmen. Dersom temperaturen og fuktighetsinnholdet er mer fordelaktige, slik tilfellet gjerne er om vinteren, kan man øke dyseåpningens radielle bredde for

derved å øke tykkelsen til dusjskjermen'dg bevirke.en dannelse

av større dråper når den utsprøytede væskefilm brytes ned* Større dråper er mer stabile og er ikke så lett utsatt for å blåses vekk av vinden til områder rundt oppstillihgsstedet. Til-veiebringelsen av større dråper gir således en rediiksjon i faren for. vihddrift utover kanalen eller bassenget, slik at man

får bedre styring med tilsmussingen av de omliggende områder. Mindre dråper vil gi større varmeoverføring bg derfor større kjøling under høye temperaturer bg høye fuktighetsinnhold. I tillegg til justeringen eller reguleringen i samsvar med temperatur og fuktighet/kan man også øke eller redusere dyseåpningens bredde i avhengighet av ora kjølekravene er lave eller store.

For regulering av bredéen til dyseåpningen 10 i sprøytelnnretningen 30 er dekkpiaten 20 utført slik at den kan gi etter i vertikalretningen, slik at dens ytre kant 29 kan reguleres opp og ned i forhold til bunnveggen<r>21 i plenumkammeret 22. En vertikal bevegelse av den omgivende ytterkant til dekkpiaten 20 vil bevirke en regulering av dyseåpningens bredde fordi veggen 11 skrår nedover og innover over utløps-enden til veggen 12. Når dekkpiaten 20 således bøyes oppover vil dyseåpningen 10 bli bredere fordi avstanden mellom utløps-enden til veggen 12 og veggen 11 8kes. Omvendt vil dyseåpningen bli mindre når ytterkanten til dekkpiaten 20 bøyes nedover.

For å bevege dekkpiaten opp og ned, for derved å regulere

størrelsen til dyseåpningen 10, er det anordnet bolter 60 som er fastgjort til bunnveggen 21 og strekker seg opp gjennom plenumkammeret 22 og gjennom åpninger i dekkpiaten.

På boltene 60 er det skrudd på muttere 61 slik at dekkpiaten kan holdes i en valgt vertikal stilling. Ved å stille inn mutterne kan man så regulere høyden til dekkplatens ytre kant 29 i forhold til bunnveggen 21 i kammeret 22. Ytterkanten til dekkpiaten 20 kan således bøyes opp eller ned for innstill-ing av dyseåpningens bredde. Fordelaktig kan man for bestemmelse av bredden bruke en mal eller liknende slik at man kan innstille en lik bredde rundt hele omkretsen om så 'ønskes.

Innretningen 30 kan være anbrakti væskeraassén W på mange måter, f.eks. ved hjelp av overliggende opphengningsan-ordninger, undervannssøyler, flottører o.l. I fig*- 1 er sprøyte-lnnretningen 30 holdt på plass på overflaten ved hjelp av en flottør 80. Flottøren og sprøytelnnretningen kan være fbrtøyet på et gitt sted i vannmassen, f.eks. ved hjelp av liner eller kabler som er jevnt fordelt rundt flottøren. Flottøren er i

.dette tilfellet utformet med et ytre skall eller: hus 84 av rust-

fitt stål pg er fylt med et materiale 85 med lav tetthet, f.eks. polyuretanskum. Andre systemer kan naturligvis benyttes, men den viste flottør har vist seg å være fordelaktig i mange tilfeller.

Sprøytedysen kan ha mange forskjellige former. Selv

om det er vist og beskrevet en kontinuerlig sirkulær dyse, så kan mari naturligvis benytte flere dyser hvis sprøytedus jer da sammen danner den traktformede sprøyteskjerm. Det tør således være klart, at man kan benytte forskjellige utførelser og arrange-menter av dyser.

Viften kan drives av en separat motor, f.eks. som vist

i fig. 6. I fig. 6 er utførelsen for så vidt den samme som i fig. 2, med unntakelse av at det benyttes to motorer. Motoren 244 driver akselen 241 som er tilknyttet løpehjulet 240. Eh annen motor 344 driver en aksel 341 som er tilknyttet viftehjulet 340. En egnet bæreplattform 345 er anordnet for motoren 344.

Bruk av to separate motorer byr på fordeler. Hver motor kan konstrueres for sitt spesielle bruk. Således kan motoren

344 utlegges etter drivmomentkravene til viftehjulet 340, mens motoren 244 utlegges etter drivmomentkravene i løpehjulet 244. Dessuten kan motoren 344 styres ved hjelp av en separat elektrisk sjalter,: slik at den kan stoppes når de naturlige vindbe-tingelsér ikke krever bruk av viften.

Selv: om det er vist som beskrevet en enkel vifte så er det klart at man i noen tilfeller kan foretrekke å bruke "'. flerdobbelte vifter. Et slikt tilfelle kan flere vifter bringes til å rotere inne i det traktformede rom som danries av sprøyte-dus jen C.

Den viste vifte gir ad mekanisk vei eh oppoverrettét gass-strøm i et indusert gass-strømsystem. Man kan imidlertid også /tenke seg å rette vifteutløpet nedover mot platen .20 på flottøren 80, slik at gassen bøyes radielt utover gjennom sprøyte-dus jen C. Det Induserte gass-strømsystem foretrekkes, for mangé i / anvendelser. "

I visse tilfeller kan løpehjulet 40 utelates, f.eks. når væsken tilføres under tilstrekkelig trykk til å gi sprøyte-dus jbane i ønsket høyde. Således kan f.eks. utløpsvanriet fra et elektrisitetsverk tilføres direkte til kammeret 22:gjennom

løpet 36 uten bruk av et løpehjul.

Foran er det i forbindelse med figurene 1 og 6 beskrevet fordelaktige utførelses former hvor oppfinnelsens pr in*r sipp, utnyttes. Med utgangspunkt i fig. 1, og under forutsetning at det benyttes vann i et basseng, vil vann sprøytes ut gjennom den sirkulære dyse 10 som antydet med C. Sprøytedusjen C vil følge en bane C. og nå et topp-punkt ved C^, hvoretter banen får et forløp som antydet ved C^. Vinkelen i den oppoverrettede del av sprøytedusjbanen er betegnet med k og høyden til banen

h er innstilt slik at man får et traktformet rom midt i sprøyte-dus jen. Luftstrømmen E inne i dette rom er slik tilpasset at

man trekker inn maksimale mengder både ved C_ og C^. Det er ønskelig at inntaksluften F går gjennom sprøytedusjen ved F^

og igjen ved F^*for derved å få så stor varmeoverføring som mulig.

Man har funnet at en tilfredsstillende vanndusj-skjerm kan tilveiebringés ved å sprøyte vannet opp ved med en vinkel k i forhold til vertikalen, hvilken vinkel ligger i området fra ca. 10° til ca. 45°..På tegningene er vinkelen ca. 30°. Et slikt tilfelle vil man få den avbildede kjeglestumpaktige utførelse

av rommet sentralt i sprøytedusjén. Diameteren ved den sirkulære dyse 10 kan være ca. 2,4 m, og høyden h kan variere mellom! 4, 5, og 5 m. Fordelene ved oppfinnelsen går for så vidt klart frem av beskrivelsen, men her skal likevel nevnes at den sirkulære dyse 10 gir et sprøytedusjmønster i form av en omvendt, hoved-, sakelig kjeglestumpformet skjerm som i hovedsaken, omslutter en

mekanisk fremstilt gass-strøm, d.v.s. en gass-strøm fremstilt , ved hjélp av, viften 140. På denne måten øker man overføringen av gass til og fra dråpene, og i det tilfellet det dreier seg om kjøling av vann vil avhengigheten av de naturlige vindforhold for oppnåelse av et minstemål av kjølekapasitet være redusert. Medrivningen av sprøytedråper i gass-strømmen* reduseres som følge av den spesielle dysekonstruksjon hvorved man i sterk grad unngår dannelsen av meget fine dråper;

Claims (38)

1. Innretning for behandling av en væske, karakterisert ved at den innbefatter en anordning for sprøyting av en væske oppover 1 en hovedsakelig omvendt stump- konisk bane, og en kraftdreven anordning for mekanisk tilveiebringelse av en gass-strøm gjennom den indre del av den nevnte stump-koriiske væskesprøytedusj, slik at atmosfæriske gasser bringes til å gå tvers gjennom sprøytedusjen, hvilken kraft-drevné anordning er forsynt med et utløp anordnet hovedsakelig inne i det rom som defineres av den stump-koniske bane.

2. Innretning ifølge krav 1, karakterisert ve d , at deri kraftdrevne anordning i det minste innbefatter en vifte.

3. Innretning ifølge krav 1, karakterisert ved at anordningen for sprøyting av væske innbefatter en dyseanordning som-strekker seg rundt i det minste en del av periferien til de nevnte gass-strømmer.

4. Innretning ifølge krav 1, karakterisert ved at anordningen for sprøyting av væske innbefatter en dyseanordning for kryssing av i det minste to væskefilmer ved en vegg slik at den resulterende sprøytedusj brytes i stykker 1 dråper hvis størrelse er tilstrekkelig stor til å redusere medrivingen av dråpene i den oppoverrettede gass-strøm.

5. ; Innrétning ifølge krav 1, karakterisert ved at sprøyteanordningene innbefatter eh dyseanordning for styring av væskeutsprøytingen, Og en kammeranordning for fordeling av væsken hovedsakelig radielt til dyseanordningen.

6. Innretning ifølge krav 5, karakterisert ved at dyseanordningen er hovedsakelig sirkulær.

7. Innretning for behandling av væsker, karakterisert ved ' at den innbefatter en kraftdreven anordning for mekanisk tilveiebringelse av gass-strømmer, en dyseanordning for utsprøyting av væske i et mønster for i det minste i hovedsaken å omgi de nevnte gass-strømmer med en skjerm av sprøytedråper, og en anordning for tilføring av væske til dyseanordningen under trykk.

8. Innretning ifølge krav 7, karakterisert ved at den kraftdrevne anordning innbefatter i det minste en vifte.

9. Innretning ifølge krav 7, karakterisert ved at dyseanordningene er plassert i en hovedsakelig sirkulær bane.

10. Innretning ifølge krav 7, karakterisert ved at dyseanordningen retter væsken oppover i en hovedsakelig omvendt stump-konisk bane.

11. Innretning ifølge krav 7, karakterisert ved at dyseanordningen innbefatter et par. vegger for tilveiebringelse av væskefilmer som krysser hverandre ved en vegg slik at det tilveiebringes en sprøytedusj som brytes i stykker i dråper tilstrekkelig store til å redusere medriyningen av væske i gass-strømmene.

12. Innretning for behandling av væsker, og beregnet for å tilveiebringe en forbedret kjøling, kondensering, humidifisering eller stripping av oppløst eller innfanget gass, karakterisert ved kombinasjonen av en anordning for tilveiebringelse av en strøm av atmosfæriske gasser, en ledningsanordning for tilføring av væske under trykk til innretningen, en kammeranordning forbundet med ledningsariord-ningen for leding av væske radielt utover for sprøyting ut i atmosfæren, og en dyseanordning som står i forbindelse med kammeranordningen for retting av væsken oppover med sprøyte-banér tilstrekkelig nært de nevnte gass-strømmer, slik at atmosfæriske gasser bringes til å bevege seg på tvers av sprøyte- banene.

13. Innretning ifølge krav 12, k a råk t er i se r-t ved at de nevnte anordninger for tilveiebringelse av gass-, strømmené innbefatter i det minste en kråftdrevet vifte.

14. Innretning ifølge krav 12, karakterisert ved at dyseanordningen styrer væske i baner for i det minste i: hovedsaken å omslutte de nevnte gass-strømmer.

15. Innretning ifølge krav 12, karakterisert ved at dyseanordningen er hovedsakelig sirkulær i sitt for-løp.

16. Innretning ifølge krav 12, karakterisert v e d at dyseanordningen retter væsken ut 1 atmosfæren i opp overrettede baner som i hovedsaken er stump-koniske.

17. Innretning for behandling av væsker, karakterisert ved at den innbefatter en bæreanordning for bæring av innretningen i eh væskemasse, en vifteanordning for mekanisk tilveiebringelse av en strøm av atmosfæriske gasser, og en dyseanordning for retting av væske oppover fra et punkt nær over flaten til væskemassen, med sprøytebaner i tilstrekkelig nærhet til gass-strømmen, slik at atmosfæriske gasser bringes til å bevege seg tvers gjennom sprøytedusjen.

18. Innretning ifølge krav 17, karakterisert v e d en kammeranordning for fordeling av væske i hovedsaken radielt utover mot dyseanordningen.

19. innretning ifølge krav 17, karakterisert ved at dyseanordningen retter væske i baner som strekker seg rundt i det minste en del av periferien til den nevnte oppoverrettede gass-strøm.

20. Innretning ifølge krav 17, karakterisert ved at dyseanordningen er hovedsakelig sirkulær i sitt for-løp:

21. Innretning ifølge krav 17, karakterisert ved at dyseanordningen retter væsken ut i atmosfæren i hovedsakelig omvendt stum-koniske baner.

22. Innretning for behandling av væsker, karakterisert ved at den innbefatter en ledningsanordning for tilføring av væske under trykk, en kammeranordning for fordeling av væske hovedsakelig radielt utover fra ledningsanordningen, en sprøyteanordning forbundet med kammeranordningen for retting av væsken oppover for dannelse av en væskesprøytedusj-:skjerm, og en anordning for mekanisk tilveiebringelse av en gass-strøm i den nevnte væskesprøytedusj-skjérm.

23. Innretning..ifølge kastav 22, karakterisert ved at væsken rettes oppover i et hovedsakelig; stump-konisk arrangement.

24. Innretning ifølge krav 22, karakterisert ved at dyseanordningen er plassert nær der periferielle deler av den nevnte kammeranordning.

25. Innretning for behandling av væsker for å gi forbedret kjøling, lufting, kondensering, humidifisering eller stripp ing av oppløste eller innfangede gasser, karakterisert ved kombinasjonen av en ledningsanordning for til-føring av væske under trykk til innretningen, en kammeranordning forbundet med ledningsanordningen for tilføring av væsken radielt utover for utsprøyting i atmosfæren, og en dyseanordning som står i forbindelse med kammeranordningen og er beregnet for retting av væsken oppover med sprøytebaner som har en høyde, en diameter og en utforming tilstrekkelig til å gi en lukket skj erm av en væskesprøytedush.

26. Innretning ifølge krav 25, karakterisert ved i det minste en kraftdreven vifte for mekanisk tilveiebringelse av en gass-strøm i den nevnte skjerm.

27. Innretning ifølge krav 10, karakterisert v e d at dyseanordningen er hovedsakelig sirkulær i sitt for-løp..

28. Innretning ifølge krav 10, karakterisert ved at dyseanordningen retter væsken ut i atmosfæren i oppoverrettede baner som i hovedsaken er stump-koniske.

29. Innretning for tilveiebringelse av en forbedret kjøling, humidifisering eller stripping av oppløste eller innfangede gasser, karakterisert ved kombinasjonen av en kraftdreven anordning for mekanisk tilveiebringelse av en gass-strøm, en dyseanordning for tilveiebringelse av i det minste en væskesprøytedusj som på tvers gjennomtrenges av den gass-strøm tilveiebringes som ét resultat av den nevnte tvungne gass-strøm, hvilken dyseanordning innbefatter en vegg ved dyseåpningen for retting av væske under trykk ut i atmosfæren, hvilken vegg strekk seg mellom en innløpsende og en utløpsende, en anordning for tilføring av væske under trykk langs den nevnte vegg for tilveiebringelse av en første væskefilm som går i en bane hovedsakelig parallelt med veggen, den nevnte dyseanordning videre innbefatter en anordning for retting av i det minste en andre væskefilm under trykk mot den nevnte vegg mellom dens nevnte innløpende og utløpsende i en spiss vinkel og i slike mengder og under slike trykk og over slike arealer at resultatet gir en væskesprøytedusj som brytes opp i dråper, idet veggen er slik orientert at den retter væskesprøytedusjen oppover slik at dråpene krysser gass-strømmen under sin oppholdstid i sprøytebanene.

30. , Innretning ifølge krav 29, karakterisert ved at veggen for retting av væsken ut i atmosfæren er for-skjøvet i forhold til vertikalen Innenfor et vinkelområde fra ca. 10 til 45°.

31. Fremgangsmåte for behandling av væsker, karakterisert ved at len væskesprøytedusj rettes ut i atmosfæren med en høyde,, en diameter og en utforming tilstrekke-: lig til å tilveiebringe en lukket væskesprøytedusj-skjerm, at det mekanisk tilveiebringes en gass-strøm i den nevnte skjerm, og ved at væskesprøytedusjen i hovedsaken bare inneholder dråper med i det minste en minimumstørrelse tilstrekkelig til å redusere medrivnlngen av dråper i den nevnte oppoverrettede gass-strøm.

32. Fremgangsmåte ifølge krav 31, karakterisert ved at sprøytedusjen i hovedsaken er fri for dråper med en størrelse mindre enn 30 mikron.

33. Fremgangsmåte ifølge krav 31, ka rakte r i sertved at hovedandelen av dråper i sprøytedusjen har en størrelse innenfor et område mellom 6 og 19 mnié

34. Fremgangsmåte for kjøling av vann, karakter!-s e r tv e d at vann sprøytes oppover i en omvendt, i hovedsaken stump-konisk bane, og at det tilveiebringes en oppover-rettet luftstrøm gjennom den indre del av den nevnte stump-koniske sprøytedusj.

35. Fremgangsmåte ifølge krav 34, karakterisert ved at sprøytingen av vann i hovedsaken utføres slik at sprøytedusjen inneholder dråper med en størrelse tilstrekkelig til å redusere medrivingen i den Oppoverrettede gass-strøm.

36. Fremgangsmåte ifølge krav 34, karakterisert ved at sprøytedusjen i hovedsaken er fri for dråper med en størrelse mindre enn 30 mikron.

37. Fremgangsmåte ifølge krav 34, karakterisert ve d at hovedandelen av dråper i sprøytedusjen er av en størrelse i området fra ca. 6 mm til ca. 19 mm.

38. Fremgangsmåte ifølge krav 34, karakterisert ved at den nevnte oppoverrettede vanndusj skjer i en vinkel i forhold til vertikalen innenfor et område på mellom ca. 10 - 45°..