SE509082C2 - Filter med primär- och sekundärkollektor - Google Patents

Description

509 082 Från Fig. 3. ser man att elfiltrets reningsgrad skall vara c:a 90% för att kunna uppnå utsläppsgränsen 25 mg/nm3 torr gas. - Från Fig. 2. ser man att den totalt nödvändiga kollektorytan skall vara c:a 28 m2 om vi antar att sekundärkollektorerna är lika eflektiva som prirnärkollelrtorema i torra elfilter. Detta antagande är realistiskt och på den försiktiga sidan eftersom partiklarna i torra filter endast påverkas av släta kollektorers dragningskraft medan gasen i en fyllnadskroppsbädd tvingas ändra riktning gång på gång och partiklarna som vill p. g.a. sin tyngd fortsätta rakt fi-am lättare träffar en våt yta. Olika primärkollektorers yta varierar mellan 50 och 95 m2/m3 kollektor- volym varför utryrnmesbehovet för sekundärkollektom är litet.

Från Fig. 4. ser man att elfiltrets elbehov endast är c:a 120 watt/1 MW pannelïekt.

Kravet 25 mg/nmß torr gas är mycket milt varför elfiltret blir litet och elförbrukningen låg. Om man däremot hade satt kravet till 5 mg/nrn3 torr gas hade man behövt c:a 80 m2/l MW pannefiekt totala kollektoryta och elbehovet hade stigit från 120 watt till 810 watt/l MW panneflekt.

Konstruktion och funktion: Konstruktionen för anordningen enligt uppfinningen fiarngår av Fig. 5. och 6.

Rökgaserna leds in genom ett tangentiellt inlopp 02 in i en cylindrisk behållare 03. Vid inloppes gjuts vatten in i gasströmmen varför gasemas torra temperatur sänks, gaserna blir mättade med vattenånga och överskottsvatten medföljer i vätskeform. Gaserna roterar i utrymmet mellan yttennanteln och en inre vägg 13. På grund av rotationen kastas det vätskeformiga vattnet på mantelns 03 innervägg som är jordad och vattnet bildar en vattenfilm Gasema fortsätter neråt genom spalten mellan 03 och 13. Under 13 hänger i ett stöd 14 en anordning med entmissionselektroder. Stödet 14 är elektriskt isolerat fi'ån ytterhöljet med isolatom 12 och kopplat till ett spänningsaggregat som förser emmissionselektroderna med högspänning upp till storleksordningen 40 - 60 kV. Emmissionselektroderna består av en ring 15, av ett antal stavar 16 och en ring 17. Elektroderna har spetsiga taggar som skickar ett s.k. Corona-fält till den närmaste jordade ytan som är 03 och som därmed fungerar som prirnärkollektor. - Stoftpartiklarna blir laddade av fältet och börjar vandra mot vattenfilmen på mantelytan.

Dessutom pâverkas partiklarna på grund av att gasen roterar av centrifiigalkrafi som också driver dem mot vattenfilmen.

När vätskefilmen har passerat emmissionselektroderna styrs den och gaserna med en kona 18 mot en mindre diameter där det finns en skalring 24 som skalar av vattnet från periferin och leder ut det via ledning 19. De stofipartiklar som i prirnärkollektom har fastnat i vattnet renas bort från systemet redan i detta steg.

. . . I nästa steg fortsätter gasen neråt och träfiar innerväggen på en ringforrnig bädd 09 av íyllnadslcroppar. Bäddens inner- och ytterdiametrarrta är valda så att gasens radiella hastighet in i bädden blir storleksordningen 2 - 4 rn/s och hastigheten ut storleksordningen I - 2 rn/s. På grund av att gasmassan roterar när den går in i bädden är den verkliga gashastigheten på innerytan betydligt större vilket är fördelaktigt eftersom partiklarna då inte har lika lätt som vid låga hastigheter att följa gasen när den vinklas åt olika håll kring fyllnadskroppama. Den . ° radiella hastigheten genom bädden vill man ha lagom hög i början för att få bra rening utan km 509 082 alltför stort tryckfall. Utloppshastigheten måste vara låg för att inte små droppar med stolt skall kunna följa med. Eftersom bädden är ringformig blir utloppshastigheten automatiskt betydligt lägre än inloppshastigheten. Som extra säkerhet kan man installera en droppavskiljare 10 enligt känd teknik som ringens ytterskikt.

Bevattningen av bädden sker via rännor 07. Den innersta rânnan släpper vatten även i centrumkanalen, de övriga ránnoma till bäddens topp. Vattenflödet är lågt eller inget i den yttersta rännan och blir högre och högre ju närmare centrum man kommer.

Det smutsiga vattnet ll från bädden samlas i botten av anordningen och leds genom ledning 25 till rening.

En tvättanordning 04 finns installerad irmantör emmissionselektroderna och kan förses via rör 05 med tvättvatten om elektroderna efier en viss tids drift har blivit smutsiga. Under tvättperioden stängs elen till elektroderna av.

En tvättanordning 08 rengör via rör 22 íyllnadskroppsbádderts inneryta om den har blivit så smutsig att den normala vattenpågjutningen ej längre räcker till.

Yttennåtten för anläggningens överdel är samma även om reningskravet varierar inom vida gränser. Vid hårdare krav behövs det kraftigt stigande elelïekt enligt Fig. 3. Ett större antal elektrodstavar 16 hängs därför mellan ringarna 15 och 17. Eftersom stavarna är placerade på en stor radie finns det tillräckligt utrymme för ett stort antal stavar för att öka eleifekten. Ett kraftigare spänningsaggregat behövs det också. F yllriadskroppsbáddens storlek måste också anpassas till kravet.

En lösning till vattenreningen framgår av Fig. 6.

Vattnet från sekimdärkollektorn pumpas med pump 28 till en tank 27 ungefär på halva tankens höjd. Sedirnentet sjunker till tankens botten och renare vattnet stiger mot tankens topp varifrån det leds genom ledningen 06 till rännorna 07. Vattennivån i magasinet ll hålls konstant genom att tappa eventuellt överskottsvatten till en behållare 23 som ersättare för det vatten som förângats för att mätta gasen med vattenånga och genom att fylla på nytt vatten från antingen tex en efierlöljande kondensor eller från en vattenledning.

Vattnet från prirnärkollektorn samlas först till en behållare 23 dit också påfyllnadsvatten tillförs fiån magasinet 1 l så att vattennivån hålls konstant. Vattnet pumpas sedan med pump 29 till innanför en skännmantel 26 som finns i tanken 27 ungefär på halva tankens höjd. Renare vatten leds sedan från skärmmantelns topp via ledning 01 till gasinloppet 02. 509 082 För att öka kollektorytan på den ringforrniga bädden 9 utan att samtidigt öka tryckfallet kan två eller flera typer av fyllnadskroppar användas. Närmast centrum sätts kroppar med stora yttermått vilket ottast betyder stor ihålighet, låg yta/volym och lågt relativt tryckfall (= tryckfall vid en viss hastighet jämfört med andra kroppar vid samma hastighet). Gashastigheten är störst nära centrum varfor de största kropparna med lågt tryckfall sätts dit. Längre ut i periferin är hastigheten låg varför man där kan sätta in små kroppar med stor yta/volym. Längst ut kan man sätta ännu mindre kroppar med ännu större yta/volym. Som exempel på val av två storlekar sätts längst in 3.5” kroppar med 44 m2 yta/m3 där inkommande hastighet = 4 m/s och utgående hastighet 2 m/s och längst ut 1” kroppar med 225 m2 yta/m3 med inkommande hastighet = 2 rn/s och utgående hastighet l m/s. Fördelen med varierande kroppstorlek är också att närmast centrum där gasen innehåller mest stofi är igensättningsrisken med stora kroppar betydligt mindre än med små kroppar medan längre ut i periferin är gasens stoftinnehåll lägre varfor igensättningsrisken for små kroppar också är mindre där.

Elfiltrets fimktion har beskrivits med rökgaser från en fastbränsleparma som exempel. Filtret är inte begränsat for denna användning utan är avsett för filtrering av alla typer av stofi från olika källor.

Claims (1)

1. 509 082 Patentkrav l. Anordning for rening av gaser från stoft kännetecknad av att gasen blandas med vatten och leds tangentiellt i en kammare mellan ytterväggen 03 och en inre konisk vägg 13 och därifrån genom en spalt mellan ytterväggen och inre väggen forbi elektroder som laddar i stoflpartiklama och sedan inåt till en kanal med mindre diameter än ytterväggen och att partiklarna fångas i en vattenfilm som bildas längs ytterväggen och den mindre kanalens insida. Anordning enligt patentkrav 1 kännetecknad av att en skalring 24 placerad i den mindre kanalens yttervägg skalar bort vattenfilmen och det bundna stofiet från väggen. _ Anordning enligt patentkrav l eller 2 kännetecknad av att gasen leds ut fi'ån anordningen genom en vattenbegjuten bädd av fyllnadskroppar.