185484. lajstromszámú szabadalom • Rekuperátoros porleválasztó, főleg ciklon
1 185 484 2 A találmány rakuperátotos porleválasztó, főleg ciklon, mely nagy hőmérsékletű gázok, főleg füstgázok porleválasztásának iníenzifikálására, Időtartalma elvonására ezáltal hőmérsékletének csökkentésére alkalmas. Az irodalomból és a gyakorlatból ismeretes, hogy a porleválasztók nagy része ciklon rendszerű, vagy örvénycsövek. A ciklonok úgy működnek, hogy a poros gázt érintőlegesen hengeres tartályba fújják, ahol perdülettel halad tovább. A porszemcsék a centrifugális erő hatására a falon kiválnak és az alsó kúpc tölcsérbe hullanak, ahonnan a por elvezethető. A tisztított gáz a hengeres rész tengelyében elhelyezett elvezetőcsövön távozik. A ciklonok általános ismertetése Dr. Koncz István: Portalanítás és porleválasztás (Műszaki Könyvkiadó 1970) című könyvének 27. fejezetében található. A 230 ábrán Linden lefolytatott méréseinek eredményei láthatók, mely a ciklon különböző metszeteiben a gáz tangenciális, radiális és axiális sebességének, valamint az össznyomás és statikus nyomás változásait tünteti fel. A tangenciális sebesség a ciklon hengeres részének fala mentén a legkisebb és nem sokban különbözik a befúvás sebességétől. A kúpos részben a falmenti sebesség a csökkenő sugárral arányosan növekszik és legnagyobb a por elvezető nyílása közelében. A tengelyre merőleges sikban lévő potenciális örvényáramlásra tengelyirányú mellékáramlás szuperponálódik. A gáz a fai mentén lefelé, a tengely közelében felfelé áramlik. Feltehetően egy belső örvénytér is létezik, aminek tulajdonságai még nincsenek tisztázva. A tengely körzetében felfelé áramló örvény szívó hatása a porelvezető nyílás tengelyéből a port magával ragadja, amelynek nagy része azonban a centrifugális erő következtében ismét a külső örvényáramba dobódik ki. Ha az elvezető cső mélyen benyúlik a ciklonba, akkor kettős örvény is keletkezhet. A szakirodalomból megismerhető és a gyakorlatban alkalmazott ciklonok nagyobb hőmérsékletű gázok esetében a hűtésnél megelégszenek a ciklon külső köpenyére ható levegő hűtőhatásával. Az 1 397 892 lajstromszámú angol szabadalmi leírás olyan ciklonrendszerű porleválasztót ismertet, melyet a cementgyárban használnak és melynél a kiváló forró cement hűtését a ciklon kúpos gyüjtőterének intenzív hűtésével biztosítják. A kúpos tér oldalán annak külső részén egy hűtővíz tartály van elrendezve, melyben állandó nyomást biztosítanak. Az állandó nyomású vizet fúvókák segítségével juttatják a hűtött felületre. A fúvókák olyan távolságra helyezkednek el a felülettől, hogy a vízsugarak folyamatos vízfüggönyt képezzenek. A fúvókák távolsága változtatható. E megoldás hátránya a speciális feladat ellátásából adódik, a kivált cementpor hűtéséből. A hűtőrendszer a ciklon kis felületű kúpos részén helyezkedik el, mert itt tudja csak hűtőhatását kifejteni. Kétségtelen, hogy a levegő hűtéssel szemben a hütőhatás megnövekszik, de még ez a megoldás is alkalmatlan arra, hogy a gázok hőmérsékletét in tenzíven csökkentse, hőtartalmának nagyrészét elvonja. A találmány célkitűzése olyan perdületes porleválasztó létrehozása, mely alkalmas a nagyhőmérséletű gázok, főleg füstgáz hőtartalmának radikális elvonására, hőmérsékletének kívánt mértékű csökkentésére és részben a hőmérsékletcsökkenés, részben szerkezeti kialakításánál fogva a porleválasztás hatékonyságát intenzíven növeli, ugyanakkor a berendezés belső ellenállását alapvetően nem befolyásolja. A találmány szerinti rekuperátoros porleválasztónak főleg ciklonnak a ház belsejébe lévő porleválasztó térbe benyúló, a lefelé valamint a felfelé irányuló gázmozgás örvényterében elrendezett, a tisztított gáz elvezetését is biztosító hőcserélője van. A találmány példaképpeni kiviteli alakját ábránk segítségével ismertetjük, ahol az 1. ábra a rekuperátoros porleválasztó főleg ciklon metszeti képe oldalnézetben, a 2. ábra a rekuperátoros porleválasztó főleg ciklon metszeti képe felülnézetben. A rekuperátoros porleválasztó a hengeres 1 házból, az abban elhelyezkedő 2 porleválasztó térből, a 3 kúpos palást által körülvett 4 porgyűjtő térből, az 5 hőcserélőből és poreltávolítóból áll. Az 5 hőcserélő tulajdonképpen a hagyományos elszívócső helyére épül be, benyúlik a 2 porleválasztó térbe és ezzel az elszívócső szerepét is betölti. Az 5 hőcserélő olyan méretű és elhelyezésű, hogy a 2 porleválasztó térben kialakuló, a poros gáz lefelé irányuló és a portalanított gáz felfelé irányuló mozgása által létrehozott és meghatározott örvénytérben helyezkedjen el, mintegy elválasztó idomként csökkentve az örvényveszteségeket. Az 5 hőcserélő olyan mélységbe nyúlik be a 2 porleválasztótérbe, hogy méretei alapján az-eioírf hőmérsékletcsökkentést, illetve hömennyiségelvonást produkálni tudja. A méretek, főleg a benyúlási mélység meghatározásánál azonban figyelembe kei! venni azt, hogy a hűtéssel bekövetkező, a gáz porleadó képességének növekedéséből adódó ciklon portalanítást fok növekedését az 5 hőcserélő okozta elienáüásnövekedésből fakadó portalanítást fok csökkenés lehetőleg ne, vagy csak kis mértékben rontsa le. Az 5 hőcserélő célszerűen kettős rekuperatív hőcserélő, s így az a 6 külső és a 7 belső hőcserélő elemből van kialakítva. A 6 külső hőcserélő elem előnyös kialakításban hűtőközeget tartalmazó kettős falú 8 köpeny. A 7 belső hőcserélő elem a 9 csövekből van kialakítva úgy, hogy az intenzív hőcsere biztosítsa és a porleválasztás fokozása miatt olyan 10 teret képez, mely a hajlított 9 csövek által meghatározott burkolótest alapján konfúzor-diffúzor kialakítású. A 9 csövek felül a hengeres 11 bevezető testbe, alul a hengeres 12 gyüjtőtestbe vannak bekötve. A hengeres 12 gyűjtőtest össze van kötve a kettősfalú 8 köpennyel, így a 6 külső és a 7 belső hőcserélő elem áramlási kapcsolatban van. A 7 belső hőcserélőn van elhelyezve a 13 kiömlő csonk, a 6 külső hőcserélőn a 14 kiömlő csonk. A poros forró gáz pl. füstgáz a 15 gázbevezetőn jut a 2 porleválasztó térbe, a tisztított gáz a 16 gázkivezetőn lép ki a porleválasztóból. A 15 gázé!vezetőn belépő forró és poros gáz, pl füstgáz nagy tangenciális sebességgel áramolja kö-5 10 15 2C 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
