NO304547B1 - FremgangsmÕte og apparat for rensing av luft, r°kgasser eller lignende - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse gjelder en fremgangsmåte for rensing av luft, røkgasser eller lignende, hvorunder nevnte gasser føres inn i en kanal eller lignende hvor gassene ioniseres og derved ladede forurensningspartikler i gassene trekkes til en eller flere kollektorflater i kraft av forskjeller i ladningstilstanden, hvilket får partiklene til å slå seg ned på nevnte flater, idet gassenes ionisering finner sted ved hjelp av en eller flere ioniseringselektroder rettet mot kollektorflaten. Oppfinnelsen gjelder også et tilsvarende apparat.

GB-patentpublikasjon nr. 1 238 438 foreslår en fremgangsmåte og et apparat for fjerning av støvpartikler fra luften i en tunnel. Ved den fremgangsmåte som er angitt i den nevnte publikasjon forsynes tunnelen med elektroder som påtrykkes en høy spenning. Elektrodene lader da partiklene i tunnelluften ved å frembringe et elektrisk felt mellom tunnelens innervegg og elektrodene. De ladede støvpartikler blir da trukket til innerveggene i tunnelen. For at luften skal kunne bli tilstrekkelig renset, må den bli meget sterkt ionisert for at alle partiklene i tunnelen skal kunne bli ladet og slå seg ned når de støter på en indre vegg i tunnelen. Videre trenges det flere elektroder og lang tunnel. SE-søknadspublikasjon nr. 8501858-8 foreslår en fremgangsmåte for å eliminere eller redusere utslipp av SOxog NOx.

Formålet for foreliggende oppfinnelse er å fjerne ulempene ved de tidligere kjente teknikker.

I henhold til oppfinnelsen er det således fremskaffet en fremgangsmåte av innledningsvis nevnte art for rensing av luft, røkgasser eller lignende, som har som særtrekk at avstanden mellom ioniseringselektroden og kollektorflatene, som typisk er 100 - 1000 mm, såvel som forskjellen mellom de elektriske ladningstilstander på henholdsvis kollektorflaten og de ladede forurensningspartikler, innstilles slik at forurensningspartiklene vil bli båret av en ionestråle hovedsakelig rettet mot kollektorflaten for derpå å slå seg ned på denne, idet den spenning som påtrykkes ioniseringselektroden(e) er av størrelsesorden 100 - 250 kV.

I henhold til oppfinnelsen er det også fremskaffet et apparat for rensing av luft, røkgasser eller lignende, og som omfatter en kanal eller lignende som vedkommende luft, røkgass eller lignende føres inn i, en eller flere ioniseringselementer for ionisering av luften, røkgassene eller lignende, idet kanalen er utstyrt med en eller flere kollektorflater som fra vedkommende luft, røkgass eller lignende trekker til seg ladede forurensnings partikler i kraft av deres forskjell i ladningstilstand, slik at partiklene vil slå seg ned på nevnte flater mens ioniseringselementet utgjøres av en ioniseringselektrode som er rettet mot en kollektorflate samt er innrettet for å ionisere vedkommende luft, røkgasser eller lignende.

På denne bakgrunn har da apparatet i henhold til oppfinnelsen som særtrekk at avstanden mellom ioniseringselektroden eller lignende og kollektorflaten, som typisk er 100 - 1000 mm, såvel som forskjellen mellom de elektriske ladningstilstander for henholdsvis kollektorflaten og de ladede forurensningspartikler er innstilt slik at forurensningspartiklene vil bli båret av en ionestråle hovedsakelig rettet mot kollektorflaten for derpå slå seg ned på denne, idet den spenning som påtrykkes ioniseringselektroden er av størrelsesorden 100 - 250 kV.

Fremgangsmåten og apparatet i henhold til oppfinnelsen oppviser følgende fordeler fremfor de som hittil har vært i bruk: - Effektiv rensing selv i en kort tunnel. Betraktelig reduksjon i energiforbruket sammenlignet med de prosesser som hittil er blitt anvendt. Behovet for vedlikehold er redusert ettersom kollektorflatene ganske enkelt kan vaskes ved hjelp av en

vannstråle.

- Luft kan renses med hensyn til forskjellige partikkelstørrelser ned til rene gasser. Oppfinnelsen gjør det videre mulig å fjerne så små partikler som 0,005 um, og til og med mindre.

I det etterfølgende vil oppfinnelsen bli nærmere beskrevet ved hjelp av utførelses-eksempler og under henvisning til de vedføyde tegninger, hvor: Fig. 1 anskueliggjør luftrensing i en strømningskanal ved hjelp av fremgangsmåten i

henhold til oppfinnelsen,

fig. 2 viser også luftrensing i en korridor eller kanal ved hjelp av fremgangsmåten i

henhold til oppfinnelsen,

fig. 3 viser rensing av en vegg som gjør tjeneste som kollektorflate,

fig. 4 viser et rør som anvendes for luftrensing,

fig. 5 viser et utvidet rør som utnyttes for rensing av luft,

fig. 6 viser et spiralrør,

fig. 7 viser en spenningstilførselsenhet, og

fig. 8 viser en luftinntak- og luftutløp-konstruksjon.

Fig. 1 viser en kanal som har sidevegger 1 og 2, et tak 3 og et gulv 4. Den friske luft som skal tilføres en bygning eller luft som skal resirkuleres drives inn i kanalen for fjerning av forurensningspartikler. For rensningsformål ioniseres luften ved hjelp av en ioniseringselektrode 5 montert på en brakett 6 og forbundet ved hjelp av en kabel til en spenningstilførselsenhet, som vil bli beskrevet senere, loniseringselektroden 5 er rettet mot den motstående sidevegg 2, som er jordet og gjør tjeneste som partikkel-oppsamlingsflate. Den spenning som påtrykkes ioniseringselektroden 5, som er av størrelsesorden 100 - 250 kV, samt avstanden mellom ioniseringselektroden og sideveggen, innstilles slik at en konusformet ionestråle eller ionestrømning som angitt ved de stiplede linjer blir frembragt. Ved dette arrangement vil de (negativt) ladede forurensningspartikler 7 bevege seg direkte til sideveggen 2 og slå seg ned på denne i kraft av forskjellen i elektrisk ladning mellom partiklene og veggen, lonestrømmen kan avføles nær veggen som en kjølig ionestrøm. Avstanden mellom ioniseringselektroden og oppsamlingsveggen er typisk 100 - 1000 mm. Fig. 2 viser, sett ovenfra, en kanal med jordede sidevegger 8 og 9 samt to ioniseringselektroder 10 og 11 montert på braketter 12 og 13. Dette arrangement tillater mer effektiv rensing av luften, da den første elektrode 10 frembringer en konusformet ionestråle som bringer forurensningspartikler 14 til å bevege seg mot veggen 8 og slå seg ned på denne, mens den annen elektrode 11 frembringer en ionestråle som bringer forurensningspartikler 15 til å bevege seg mot den motsatte vegg 9, således at luften effektivt renses over hele kanalens tverrsnittsområde. Fig. 3 viser rensing av kollektorflaten 2 ved anvendelse av en vannstråle. Dette vann sprøytes mot overflaten gjennom et munnstykke 16, som er tilkoblet en slange 17 fra en beholder 18. Kanalgulvet 19 er V-formet, således at vannet samles i midten av gulvet, hvorfra det kan rettes videre, for eksempel ned i et sluk. Fig. 4 viser en rørformet rensekanal 20 med ioniseringselektroder 21. Kanalen har krum form, slik at rensevann vil strømme ut gjennom en utløpsåpning 22, slik som angitt ved piler. Fig. 5 viser en rørformet rensekanal 22 forsynt med et utvidet avsnitt 23 for å dempe gjennomstrømningen av luft, idet veggene av det utvidede avsnitt gjør tjeneste som kollektorflater. Det utvidede avsnitt er forsynt med ioniseringselektroder 24 og 25 montert på braketter 26 og 27 på innbyrdes motsatte sidevegger. Forurensningspartiklene 28 og 29 vil drive mot kollektorflaten slik som forklart ovenfor. Fig. 6 viser et spiralrør 30 med ioniseringselektroder 31 og 32 montert på braketter 33 og 34. Forurensningspartiklene vil slå seg ned på den jordede vegg av røret 30. Det vann som anvendes for rensing av spiralrøret strømmer ut gjennom rørets nedre ende, slik som angitt ved piler. Fig. 7 viser et blokkskjema for den effekttilførselsenhet som tilfører en spenning til ioniseringselektrodene. Denne enhet omfatter en høyspenningsenhet 37 og en lavspenningsenhet 38, som begge mates fra nettspenningen Vjnn, for eksempel på

220 V. Høyspennings- og lavspenningsenheten styrer en pulsbredde-modulator 39. Utgangssignalet fra pulsbredde-modulatoren er forbundet med primærsiden av en høyspenningstransformator 40, mens transformatorens utgangsside er koblet til en høyspenningskaskade 41, hvis utgangsspenning Vutpåtrykkes ioniseringselektrodene. Nettspenningen mater også effektforsyningen 43 til en mikroprosessor 42. Tilsluttet mikroprosessoren er det anordnet følere for ioniseringsstrøm, kanaltemperatur og fuktighet, samt for en solenoid som styrer sprøytingen av vaskevann gjennom munn-stykket. Følerne avgir et alarmsignal i form av et signallys i en alarmenhet 44, samt også et sperresignal for modulatoren og som hindrer spenningstilførsel. Utgangs-spenningen Vutinnstilles ved hjelp av et reguleringselement 45.

Fig. 8 viser en rørformet kanal 37 for luftinntak og som er forsynt med en ioniseringselektrode 38 på samme måte som beskrevet ovenfor. Rensekanalen 37 er omgitt av en luftutløpskanal 39, således at virkemåten for denne utførelse ligner på en varmevekslers arbeidsfunksjon.

Det vil være åpenbart for fagfolk på området at de forskjellige utførelser av oppfinnelsen ikke er begrenset til de ovenfor angitte eksempler, men at de i stedet kan varieres innenfor beskyttelsesområdet av de etterfølgende patentkrav. I stedet for jordede kollektorflater er også mulig å anvende kollektorflater med en ladning av motsatt fortegn i forhold til ioneladningene.

Claims (10)

1. Fremgangsmåte for rensing av luft, røkgasser eller lignende, hvorunder nevnte gasser føres inn i en kanal eller lignende hvor gassene ioniseres og derved ladede forurensningspartikler (7, 14, 15, 28, 29, 35, 36) i gassene trekkes til en eller flere kollektorflater (2, 8, 9, 20, 23, 30, 37) i kraft av forskjeller i ladningstilstanden, hvilket får partiklene til å slå seg ned på nevnte flater, idet gassenes ionisering finner sted ved hjelp av en eller flere ioniseringselektroder (5, 10, 11, 21, 24, 25, 31, 32, 38) rettet mot kollektorflaten, karakterisert vedat avstanden mellom ioniseringselektroden og kollektorflatene, som typisk er 100 - 1000 mm, såvel som forskjellen mellom de elektriske ladningstilstander på henholdsvis kollektorflaten og de ladede forurensningspartikler, innstilles slik at forurensningspartiklene vil bli båret av en ionestråle hovedsakelig rettet mot kollektorflaten for derpå å slå seg ned på denne, idet den spenning som påtrykkes ioniseringselektroden(e) er av størrelsesorden 100 - 250 kV.

2. Fremgangsmåte som angitt i krav 1, karakterisert vedat veggene i kanalen utnyttes som kollektorflater.

3. Apparat for rensing av luft, røkgasser eller lignende, og som omfatter en kanal eller lignende som vedkommende luft, røkgass eller lignende føres inn i, en eller flere ioniseringselementer for ionisering av luften, røkgassene eller lignende, idet kanalen er utstyrt med en eller flere kollektorflater (2, 8, 9, 20, 23, 30, 37) som fra vedkommende luft, røkgass eller lignende trekker til seg ladede forurensningspartikler (7, 14, 15, 28, 29, 35, 36) i kraft av deres forskjell i ladningstilstand, slik at partiklene vil slå seg ned på nevnte flater mens ioniseringselementet utgjøres av en ioniseringselektrode som er rettet mot en kollektorflate (5, 10, 11, 21, 24, 25, 31, 32, 38) samt er innrettet for å ionisere vedkommende luft, røkgasser eller lignende, karakterisert vedat avstanden mellom ioniseringselektroden eller lignende og kollektorflaten, som typisk er 100 - 1000 mm, såvel som forskjellen mellom de elektriske ladningstilstander for henholdsvis kollektorflaten og de ladede forurensningspartikler er innstilt slik at forurensningspartiklene vil bli båret av en ionestråle hovedsakelig rettet mot kollektorflaten for derpå slå seg ned på denne, idet den spenning som påtrykkes ioniseringselektroden er av størrelsesorden 100 - 250 kV.

4. Apparat som angitt i krav 3, karakterisert vedat det er forsynt med renseutstyr (16 - 18) for rensing av kollektorflaten.

5. Apparat som angitt i krav 3 eller 4, karakterisert vedat kanalen (20) er utført slik at rensefluidet, for eksempel vann, kan strømme ut av kanalen gjennom en utløpsåpning (22) eller lignende.

6. Apparat som angitt i et av kravene 3-5, karakterisert vedat kanalen omfatter et utvidet avsnitt (23) for å dempe strømmen av luft, røkgasser eller lignende gjennom dette avsnitt, idet det utvidede avsnitt er forsynt med en eller flere ioniseringselektroder.

7. Apparat som angitt i krav 3, karakterisert vedat kanalen (30) i det minste delvis er spiralformet.

8. Apparat som angitt i krav 3, karakterisert vedat rensekanalen (37) er anbragt inne i en luftutløpskanal (39).

9. Apparat som angitt i et av kravene 3 - 8, karakterisert vedat det omfatter utstyr (37 - 41) for å frembringe en høyspenning for spenningsforsyning til ioniseringselektroden eller lignende.

10. Apparat som angitt i krav 9, karakterisert vedat det omfatter en overvåkningsenhet (42) for avbrudd av effekttilførselen når fuktighet, temperatur eller ioniseringselektrodens strøm ligger utenfor det tillatte område.