SE535789C2

SE535789C2 - Ways to increase efficiency in cleaner using centrifugal technology

Info

Publication number: SE535789C2
Application number: SE0901347A
Authority: SE
Inventors: Torgny Lagerstedt
Original assignee: Torgny Lagerstedt Ab
Priority date: 2009-10-19
Filing date: 2009-10-19
Publication date: 2012-12-18
Also published as: SE0901347A1

Abstract

Ett primärt ändamål med uppfinningen är att förbättra verkningsgraden hoscentrifugalrenare som avskiljer partiklar ur gaser med hjälp av centrifugalkrafter.Speciellt är uppﬁnning avsedd at förbättra avskiljning små partiklar. Denna ökadeverkningsgrad erhålles enligt uppfinningen genom att partiklarna innan de nårcentrifugalrenaren slås samman till större partiklar. Denna sammanslagning erhållesgenom att de i gasen ingående partiklama laddas upp med laddningar av olika polaritet.Uppladdningen sker med coronauppladdning. Partiklar med olika polaritet kommerdärefter av coulombkraftema att dras mot varandra och slås därvid samman till större och i centrifugalrenaren avskiljbara partiklar. A primary object of the invention is to improve the efficiency of centrifugal purifiers which separate particles from gases by means of centrifugal forces. In particular, the invention is intended to improve the separation of small particles. This increase efficiency is obtained according to the invention by combining the particles before they reach the centrifugal cleaner into larger particles. This merging is obtained by charging the particles contained in the gas with charges of different polarity. The charging takes place with corona charging. Particles of different polarity will then be pulled by the coulomb forces towards each other and thereby merge into larger particles separable in the centrifugal cleaner.

Description

25 30 535 789 höga spänningama i upptängande delen medför risk för elektriska överslag i elcktrostatrenaren. En elektrostatrenare måste därför ofta tagas ur driﬁ för rengöring. The high voltages in the enclosing part carry the risk of electrical overheating in the electrostatic precipitator. An electrostat trainer must therefore often be removed from the drive ﬁ for cleaning.

Centrifugalrenare: Gaser kan också renas med centrifugalteknik. Där sätts gasen med partiklar i rotation och partiklama avskiljs med centriﬁrgalkrafter som verkar på partiklama. De två förhärskande typema av centrifugalrenare är cyklonen och centrifugen.Centrifugal cleaner: Gases can also be purified with centrifugal technology. There, the gas is set with particles in rotation and the particles are separated by centrifugal forces acting on the particles. The two predominant types of centrifugal purifiers are the cyclone and the centrifuge.

Cyklonen: Cyklonen är en enkel och billig renare som kan hantera stora partikelmängder och cyklonen kan kontinuerligt mata ut de avskilda partiklama. Cyklonen har dock den stora nackdelen att bara relativt stora partiklar kan avskiljas. Speciellt har cykloner avsedda för stora flöden en låg avskiljningsförmåga för små partiklar. Som exempel kan nämnas att en cyklon dimensionerad för ett ﬂöde på 10 ms/h har svårt att avskilja partiklar mindre än 3 p (partikeldiameter, en p är en tusendels millimeter). En cyklon dimensionerad fór 1000 m3/h klarar inte partiklar mindre än ca 10 p.The cyclone: The cyclone is a simple and inexpensive cleaner that can handle large amounts of particles and the cyclone can continuously discharge the separated particles. However, the cyclone has the great disadvantage that only relatively large particles can be separated. In particular, cyclones intended for large flows have a low separation capacity for small particles. As an example, it can be mentioned that a cyclone dimensioned for a ﬂ fate of 10 ms / h has difficulty separating particles smaller than 3 p (particle diameter, one p is one thousandth of a millimeter). A cyclone dimensioned for 1000 m3 / h cannot handle particles smaller than about 10 p.

Centrifugen: En effektiv gasrening erhålles om gasen och partiklama roterar i en centrifug. Gas och partiklar samroterar här med roterande separeringselement i centrifugen. Denna typ av centrifug kan avskilja mycket små partiklar. Men för att klara små partiklar måste centrifugen göras stor i förhållandet till ﬂödet genom centrifugen. En praktisk gräns på partikelstorlekar som kan avskiljas är ca l p. I en centrifug kan de uppfángade partiklarna kontinuerligt matas ut ur centrifugen.Centrifuge: An efficient gas purification is obtained if the gas and particles rotate in a centrifuge. Gas and particles here co-rotate with rotating separation elements in the centrifuge. This type of centrifuge can separate very small particles. But in order to handle small particles, the centrifuge must be made large in relation to the genom fate through the centrifuge. A practical limit on particle sizes that can be separated is about 1 p. In a centrifuge, the captured particles can be continuously discharged from the centrifuge.

Centrifuger är speciellt lämpade att avskilja vätskepartiklar (vätskedroppar) ur en gas. De upptångade vätskedroppama bildar en vätska som kontinuerligt kan ledas ur centrifugen.Centrifuges are especially suitable for separating liquid particles (liquid droplets) from a gas. The trapped liquid droplets form a liquid that can be continuously passed out of the centrifuge.

Vätskepartiklar i en gas kan beroende på processen som bildat partiklarna vara små och mindre än l p. Som tidigare nämnts har en praktisk användbar centrifug svårt att avskil ja partiklar med storlekar under l p.Liquid particles in a gas can, depending on the process that formed the particles, be small and smaller than 1 p. As previously mentioned, a practically useful centrifuge has difficulty separating particles with sizes below 1 p.

Nedan ges exempel på några processer där små partiklar bildas. Så små att partiklama är svåra att avskil ja in cykloner eller centrifuger. Även ñlter fungerar dåligt. Vätskepartiklar som bildats genom kondensering blir små. Exempel är kök där ångor från upphettade oljor och fetter kondenseras till små droppar. Filter kan här användas, men ett ñlter sätter 10 l5 20 25 30 535 789 snabbt igen. Vanligen låter man dessa fettpartikelbemängda gaser gå ut genom ett filter med begränsad verkningsgrad och en större del av partiklama går vidare genom ett ventilationssystem till en skorsten. Fett kommer också att fastna och samlas i kanalema i ventilationssystemet. Fettet i filter och kanaler utgör då en stor brandrisk. Andra områden med små partiklar är härdning där heta föremål kyls med olja. Härdning ger problem med stora mängder små partiklar. Andra exempel med små partiklar är förbränningsmotorer som producerar stora mängder små partiklar i avgasema och i vevhusventilationen.Below are examples of some processes where small particles are formed. So small that the particles are difficult to separate into cyclones or centrifuges. Even ñlter works poorly. Liquid particles formed by condensation become small. Examples are kitchens where vapors from heated oils and fats are condensed into droplets. Filters can be used here, but a filter quickly closes 10 l5 20 25 30 535 789. Usually, these grease particle-laden gases are passed out through a filter with limited efficiency and a larger part of the particles pass through a ventilation system to a chimney. Grease will also get stuck and accumulate in the ducts of the ventilation system. The grease in filters and ducts then poses a great fire risk. Other areas with small particles are curing where hot objects are cooled with oil. Curing causes problems with large amounts of small particles. Other examples with small particles are internal combustion engines that produce large amounts of small particles in the exhaust gases and in the crankcase ventilation.

Partiklama i avgasema skapas i själva förbränningen. I vevhusventilationen skapas stora mängder små oljepartiklar av de höga temperaturema och den kraftiga agitationen i förbränningsmotoms smörjsystem.The particles in the exhaust gases are created in the combustion itself. In the crankcase ventilation, large amounts of small oil particles are created by the high temperatures and the strong agitation in the lubrication system of the internal combustion engine.

Uppfinningen avser ett sätt att höja verkningsgraden i renare som använder centrifugalteknik. För att nyttan av uppfinningen klart ska framgå ges här en beskrivning av principema för centrifugalrening och partiklars sedimentationshasti ghet i ett G fält.The invention relates to a method of increasing the efficiency of cleaners using centrifugal technology. In order that the utility of the invention may be clearly understood, a description is given here of the principles of centrifugal purification and the sedimentation rate of particles in a G field.

Vid centrifugalrening avskiljs partiklama ur en gas genom att gas och partiklar roterar och de på partiklama uppkomna centrifugalkraﬁema får partiklarna att sedimentera ut ur gasen och hamna på en närbelägen fast vägg. För effektiv avskiljning av partiklar är det väsentligt att partiklama har en hög sedimentationshastighet i centrifugalfältet.In centrifugal purification, the particles are separated from a gas by rotating gas and particles and the centrifugal crises formed on the particles cause the particles to settle out of the gas and end up on a nearby solid wall. For efficient particle separation, it is essential that the particles have a high sedimentation rate in the centrifugal field.

Sedimentationshastigheten U_, hos partikeln beror linjärt på centrifugalaccelerationen G och kvadratisk på partikeldiametem D enligt sambandet nedan.The sedimentation rate U_ of the particle depends linearly on the centrifugal acceleration G and quadratic on the particle diameter D according to the relationship below.

U S w G - Dz Hastigheten beror också linjärt på densitetsskillnaden mellan gas och partikel och omvänt proportionellt mot gasens viskositet. Men dessa parametrar kan vanligen inte påverkas.U S w G - Dz The velocity also depends linearly on the density difference between gas and particle and inversely proportional to the viscosity of the gas. But these parameters usually can not be affected.

Ett sätt att utvidga cykloners och centrifugers applikationsområden är att enligt uppfinningen slå samman små partiklar till större partiklar innan dessa går in i en cyklon eller centrifug. Som samlingsnamn kommer cykloner och centrifuger i det följande kallas centrifugalrenare. De sammanslagna partiklama kan enkelt fångas i centrifugalrenare och dänned utnyttjas dessa renares stora fördel med att kunna hantera stora partikelmängder och kontinuerligt under driﬁ mata ut de uppfångade partiklama. 10 l5 20 25 30 535 789 Förfarande enligt uppfinningen Ett sätt att öka centrifugalrenares verkningsgrad är att slå samman små partiklar till större partiklar vilka lätt kan avskiljas i en centrifugalrenare. Denna sammanslagning av partiklar åstadkoms enlig uppfinningen genom att partiklama laddas upp med elektriska laddningar av olika polarítet. Partiklar med olika polaritet kommer genom elektrostatisk verkan, så kallad coulombverkan att dras mot varandra och bilda större partiklar som lätt kan avskiljas i en centrifugalrenare. En liten partikel kan slåss samman med en liten partikel och bilda en större och i centrifugalrenaren avskiljbar partikel. En liten partikel kan också slåss samman med en stor partikel och denna sammanslagna partikel avskiljs lätt i centrifugalrenaren. Vanligen innehåller den partikelbemängda gasen ett spektrum av partikelstorlekar och sammanslagning mellan alla storlekar av partiklar kommer att äga rum.One way to expand the application ranges of cyclones and centrifuges is to, according to the invention, combine small particles into larger particles before they enter a cyclone or centrifuge. As a collective name, cyclones and centrifuges hereinafter referred to as centrifugal purifiers. The combined particles can easily be trapped in centrifugal purifiers and thus the great advantage of these purifiers is utilized in being able to handle large amounts of particles and continuously while exhaling the trapped particles. Method according to the invention One way to increase the efficiency of centrifugal purifiers is to combine small particles into larger particles which can be easily separated in a centrifugal purifier. This merging of particles is achieved according to the invention by charging the particles with electrical charges of different polarity. Particles with different polarity will by electrostatic action, so-called coulomb action, be pulled towards each other and form larger particles that can be easily separated in a centrifugal cleaner. A small particle can combine with a small particle to form a larger particle which can be separated in the centrifugal cleaner. A small particle can also be combined with a large particle and this combined particle is easily separated in the centrifugal cleaner. Typically, the particulate gas contains a spectrum of particle sizes and fusion between all sizes of particles will take place.

Partiklarna laddas genom att partiklama passerar ett coronatält där uppladning sker med coronauppladdning. Vid coronauppladdning av partiklar passerar gasströmmen med partiklar en tråd eller spets som har en hög elektrisk spänning. Spänningen som kan vara positiv eller negativ är i storleksordningen 10 till 50 kV (kilovolt). En positiv coronaspänning resulterar i positivt laddade partiklar, en negativ spänning resulterar i negativt laddade partiklar. Partiklarnai gasströmmen kan ges olika laddning (polaritet) med en coronaspänning som växlar polaritet med en viss frekvens och därmed skapar omväxlande positivt laddade och negativt laddade partiklar. Partiklama blandas därefter nedströms coronafältet varvid positivt laddade partiklar slås ihop med negativt laddade partiklar. Gasen med partiklar kan också delas upp i två strömmar där den ena strömmen passerar ett coronafált som ger en positiv laddning på partiklama och den andra strömmen passerar ett coronatält som ger en negativ laddning på partiklarna.The particles are charged by the particles passing through a corona tent where charging takes place with corona charging. When corona charging particles, the gas stream with particles passes a wire or tip that has a high electrical voltage. The voltage, which can be positive or negative, is in the order of 10 to 50 kV (kilovolts). A positive corona voltage results in positively charged particles, a negative voltage results in negatively charged particles. The particles in the gas stream can be given different charge (polarity) with a corona voltage that changes polarity with a certain frequency and thus creates alternating positively charged and negatively charged particles. The particles are then mixed downstream of the corona field, merging positively charged particles with negatively charged particles. The gas with particles can also be divided into two streams where one stream passes a corona field which gives a positive charge on the particles and the other stream passes a corona tent which gives a negative charge on the particles.

Gasströmmama blandas däreñer varvid en partikelsammanslagning sker.The gas streams are then mixed, whereby a particle fusion takes place.

I en altemativ form av uppfinningen kan avskiljning av små partiklar från en gasström som i huvudsak innehåller små partiklar väsentligt förbättras genom följande förfarande: Gasströmmen med små partiklar blandas med stora hjälppartiklar. Gasströmmen som nu innehåller en blandning av små och stora partiklar passerar ett uppladdningsteg där 10 15 20 25 535 789 partiklarna laddas upp med olika polaritet enligt tidigare beskrivna förfaranden. De stora partiklama får en hög laddningsgrad (mer om detta senare) och drar till sig små partiklar av motsatt polaritet. Ett ytterligare alternativ är att låta partiklama i gasströmmen med små partiklar laddas upp i ett uppladdningssteg. Gasströmmen med små laddade partiklar blandas med en gasström med innehållande stora uppladdade hjälppartiklar som har en motsatt laddning. Hjälppartiklama kommer från en källa där hjälppartiklama har en sådan storlek att hjälppartiklama med säkerhet kan avskiljas i en centrifugalrenare. Dessa stora hjälppartiklar kommer nu genom coulombverkan fånga upp de små partiklama. De stora partiklama är som tidigare nämnt så stora att de med god marginal avskiljs i oentrifugalrenaren varvid också de små partiklama avskiljs. För att klargöra bakgrunden till och fördelar med det ovan beskriva förfarandet med stora hjälppartiklar ges nedan en kort beskrivning av coulombverkan och möjlig uppladdningsgrad av partiklar.In an alternative form of the invention, separation of small particles from a gas stream which mainly contains small particles can be significantly improved by the following method: The gas stream with small particles is mixed with large auxiliary particles. The gas stream which now contains a mixture of small and large particles passes through a charging step where the particles are charged with different polarity according to previously described methods. The large particles have a high degree of charge (more on this later) and attract small particles of opposite polarity. A further alternative is to allow the particles in the gas stream with small particles to be charged in a charging step. The gas stream with small charged particles is mixed with a gas stream containing large charged auxiliary particles having an opposite charge. The auxiliary particles come from a source where the auxiliary particles are of such a size that the auxiliary particles can be safely separated in a centrifugal cleaner. These large auxiliary particles will now, through the coulomb effect, capture the small particles. As previously mentioned, the large particles are so large that they are separated by a good margin in the centrifugal cleaner, whereby also the small particles are separated. To clarify the background to and advantages of the process with large auxiliary particles described above, a brief description of the coulomb effect and possible degree of charge of particles is given below.

Två partiklar med motsatt laddning dras mot varandra genom coulombverkan. Storleken på kraften mellan två partiklar beskrivs av F :Kill 12 Där q, är laddningen på en partikel och q, laddningen på den andra partikeln, I är avståndet mellan partiklama och K är en konstant. Som uttrycket ovan visar så beror coulombkraﬁen av produkten av partiklamas respektive laddning och omvänt proportionell mot avståndet mellan partiklama i kvadrat. För att få en effektiv sammanslagning av partiklama ska partiklarna ha så stor laddning som möjligt. Möjlig laddning av partiklama beror emellertid på partikelns storlek. En stor partikel kan laddas upp till en hög laddning genom att ett större antal elementarladdningar (elektronens laddning) kan bäras av en stor partikel jämfört med en liten partikel. Antalet elementarladdningar som kan bäras av en partikel beror på partikelns diameter i kvadrat.Two particles with opposite charge are attracted to each other by the effect of coulomb. The magnitude of the force between two particles is described by F: Kill 12 Where q, is the charge on one particle and q, the charge on the other particle, I is the distance between the particles and K is a constant. As the expression above shows, coulombkra beror depends on the product of the particles' respective charge and is inversely proportional to the distance between the particles squared. In order to obtain an efficient fusion of the particles, the particles must have as large a charge as possible. However, the possible charge of the particles depends on the size of the particle. A large particle can be charged to a high charge in that a larger number of elementary charges (electron charge) can be carried by a large particle compared to a small particle. The number of elementary charges that can be carried by a particle depends on the diameter of the particle squared.

En partikel med diametem 0,3 u kan laddas upp med ca 20 elementarladdningar. En partikel med diametem 3 u kan laddas upp med ca 2000 elementarladdningar. Produkten av laddningen hos två 0,3 u partiklar är 400 och produkten av laddning hos en 0,3 u partikel och en 3 u partikel är 20000. Coulombkraften mellan en 0,3 u partikel och en 3 u partikel är 50 gånger högre än coulombkraﬁen mellan två 0,3 u partiklar. D.v.s. en 10 15 20 25 535 789 inblandning av laddade i detta fall 3 p. partiklar drar effektivt till sig 0,3 u partiklar som sedan enkelt avskiljs i efterföljande centrifugalrenare.A particle with a diameter of 0.3 u can be charged with about 20 elementary charges. A particle with a diameter of 3 u can be charged with about 2000 elementary charges. The product of the charge of two 0.3 u particles is 400 and the product of charge of a 0.3 u particle and a 3 u particle is 20,000. The coulomb force between a 0.3 u particle and a 3 u particle is 50 times higher than the coulomb between two 0.3 u particles. I.e. a mixture of charged in this case 3 p. particles effectively attracts 0.3 u of particles which are then easily separated in subsequent centrifugal purifiers.

Sättet enligt uppfinningen är speciellt lämpat för att förbättra avskiljningen av partiklar ur en gas vid centrifugalreníng.The method according to the invention is particularly suitable for improving the separation of particles from a gas during centrifugal purification.

Sammanfattning av uppﬁnningen Ett primärt ändamål med uppfinningen är att förbättra verkningsgraden hos centrifugalrenare som avskiljer partiklar ur gaser med hjälp av centrifugalkraﬁer.Summary of the Invention A primary object of the invention is to improve the efficiency of centrifugal purifiers which separate particles from gases by means of centrifugal collars.

Uppﬁnning är speciellt avsedd att förbättra avskiljning av små partiklar. Denna förbättring erhålles enligt särdragen som anges i patentkrav l där partiklama innan de når centrifugalrenaren slås samman till större partiklar genom att de i gasen ingående partiklama laddas upp med laddningar av olika polaritet. Denna uppladdning sker med coronauppladdning. Partiklar med olika polaritet kommer därefter av coulombkraftema att dras mot varandra och slås då samman till större och i centrifugalrenaren avskiljbara partiklar.Inhalation is especially intended to improve the separation of small particles. This improvement is obtained according to the features stated in claim 1, where the particles before they reach the centrifugal cleaner are combined into larger particles by charging the particles contained in the gas with charges of different polarity. This charging is done with corona charging. Particles with different polarity will then be pulled towards each other by the coulomb forces and then combined into larger and separable particles in the centrifugal cleaner.

Uppfmningen avser också ett sätt att åstadkomma denna förbättring enlig särdragen som anges i patentkrav 2 där uppladdningen av partiklar sker med en coronaspänning som varierar mellan positiv och negativ spänning.The invention also relates to a method of achieving this improvement according to the features stated in claim 2, where the charging of particles takes place with a corona voltage which varies between positive and negative voltage.

Upptinningen avser också ett sätt att åstadkomma denna förbättring enligt särdragen som anges i patentkrav 3 där gasströmmen med partiklar delas upp i två gasströmmar och partiklama i den ena gasströmmen laddas upp med positiv polaritet och partiklama i den andra gasströmmen laddas upp med negativ polaritet. Uppladdníngen sker med coronauppladdning. Gasströmmama blandas därefter med varandra och en sammanslagning av partiklar till stora partiklar sker. l0 l5 20 25 30 535 789 Uppﬁnningen avser också ett sätt att åstadkomma denna förbättring enligt särdragen som anges i patentkrav 4 där en gasström med i huvudsak små partiklar som ska renas blandas med en gasström innehållande stora partiklar.The thawing also relates to a method of achieving this improvement according to the features set out in claim 3 where the gas stream with particles is divided into two gas streams and the particles in one gas stream are charged with positive polarity and the particles in the other gas stream are charged with negative polarity. Charging is done with corona charging. The gas streams are then mixed with each other and a fusion of particles into large particles takes place. The invention also relates to a method of achieving this improvement according to the features stated in claim 4 where a gas stream with substantially small particles to be purified is mixed with a gas stream containing large particles.

Uppfinningen avser också ett sätt att åstadkomma denna förbättring enligt särdragen som anges i patentkrav 5 där en gasström med i huvudsak små partiklar laddas upp med en viss polaritet. Den uppladdade gasströmmen med små partiklar blandas med en gasström innehållande stora uppladdade partiklar av motsatt polaritet. Små partiklar slås därvid samman med de stora partiklama. Uppladdning av partiklar sker med coronauppladdning.The invention also relates to a method of achieving this improvement according to the features stated in claim 5 where a gas stream with substantially small particles is charged with a certain polarity. The charged gas stream with small particles is mixed with a gas stream containing large charged particles of opposite polarity. Small particles are then combined with the large particles. Particle charging takes place with corona charging.

Uppñnn ingen avser också ett sätt enligt de särdrag som anges i patentkrav 6 där avskiljningen av partiklar sker med en centrifugalrenare som är utformad som en cyklon.The invention also relates to a method according to the features stated in claim 6, where the separation of particles takes place with a centrifugal cleaner which is designed as a cyclone.

Uppfinningen avser också ett sätt enligt de särdrag som anges i patentkrav 7 där avskiljningen av partiklar sker med en centrifugalrenare som är utformad som en Centrifug.The invention also relates to a method according to the features stated in claim 7, where the separation of particles takes place with a centrifugal cleaner which is designed as a centrifuge.

Detaljbeskrivning av föredragna utföringsformer Figur 1 visar en principskiss av sättet att förbättra en centrifugalrenares 4 verkningsgrad genom att den i renarsystemet ingående partikelhaltiga gasen 1 går in i ett före centrifugalrenaren 4 placerat partikelsammanslagningssteg 2 där partiklama i den ingående gasenl laddas upp med en laddning som har olika polaritet på olika partiklar.DETAILED DESCRIPTION OF PREFERRED EMBODIMENTS Figure 1 shows a principle sketch of the method of improving the efficiency of a centrifugal cleaner 4 in that the particulate gas 1 included in the cleaner system enters a particle aggregation stage 2 placed in front of the centrifugal cleaner 4 where the particles in the input gas 1 are charged with a different charge. polarity of different particles.

Uppladdningen sker med coronauppladdning. Partiklama med olika polaritet blandas och partiklama med olika polaritet dras mot varandra genom coulombkrañer och går samman till större partiklar och gasen 3 med i huvudsak stora partiklar lämnar sammanslagningssteget 2 och leds in i centrifugalrenaren 4 där partiklama avskiljs från gasen med hjälp av centrifugalkrañ. En renad gas 5 leds vidare ut ur centrifugalrenaren 4.Charging is done with corona charging. The particles of different polarity are mixed and the particles of different polarity are pulled towards each other by coulomb cranes and merge into larger particles and the gas 3 with substantially large particles leaves the aggregation step 2 and is led into the centrifugal purifier 4 where the particles are separated from the gas by centrifugal crane. A purified gas 5 is further led out of the centrifugal cleaner 4.

De uppfángade partiklama kvarstannar i centrifugalrenaren 4 eller fors kontinuerligt ut ur centrifugalrenaren via en utledning 6. Den renade gasen 5 kan därefter ledas vidare till ett konventionellt ﬁltersteg fór att säkerställa att en minimal mängd partiklar släpps ut i omgivningen. Filtersteget visas ej i figur l. 10 l5 20 25 30 535 789 Figur 2 visar sammanslagningssteget 2 där den partikelhaltiga gasen l går in i det fore centrifugalrenaren 4 placerat sammanslagningssteget 2 där gas med partiklar passerar en uppladdningsdel 20 i vilken partiklama laddas upp med uppladdningselement 21.The trapped particles remain in the centrifugal cleaner 4 or are continuously expelled from the centrifugal cleaner via a discharge 6. The purified gas 5 can then be passed on to a conventional alternating stage to ensure that a minimal amount of particles is released into the environment. The filter step is not shown in Figure 1. Figure 2 shows the merging step 2 where the particulate gas 1 enters the pre-centrifugal cleaner 4 located the merging step 2 where gas with particles passes a charging part 20 in which the particles are charged with charging elements 21 .

Uppladdningselementen 21 består av en rad tunna trådar eller spetsar som spänningsätts med en hög spänning och partiklama som passerar trådama/spetsama laddas upp med coronauppladdning. Detaljutformning av coronadelen visas ej i figur 2.The charging elements 21 consist of a series of thin wires or tips which are energized with a high voltage and the particles which pass the wires / tips are charged with corona charging. Detailed design of the corona part is not shown in figure 2.

Coranatrådama/spetsama 21 matas med en högspänning från ett högspänningsaggregat 22 via en elektriska ledning 23 som ansluter till corontrådarna/spetsama 21 .The corona wires / tips 21 are supplied with a high voltage from a high voltage assembly 22 via an electrical wire 23 which connects to the corona wires / tips 21.

Högspänningsaggregatet 22 matar trådama/spetsarna 21 med en spänning som med en viss frekvens varierar mellan plus- och minusspänning varvid partiklar som passerar trådama/spetsama 2l omväxlande får positiv och negativ polaritet. Frekvensen i spänningsväxlingen väljs fór att erhålla bästa möjliga sammanslagning av partiklar. Vald frekvens kommer att beror på geometrisk utformning av coronasteget, gasens hastighet samt partikelmängd och partikelstorlek i gasen. Gas 24 som lämnar coronasteget 20 innehåller nu partiklar med omväxlande positiv och negativ laddning. Partiklar med olika polaritet går nu samman till större partiklar i en blandningsdel 25. Gas 26 som nu i huvudsak innehåller stora partiklar leds ut ur sammanslagningssteget 2 for att ledas vidare in i centrifugalrenaren 4 där partiklama avskiljs från gasen med hjälp av centrifugalkraﬂ. Den renade gasen 5 leds vidare ut ur centrifugalrenaren. De upptängade partiklama kvarstannar i centrifugalrenaren eller förs kontinuerligt ut ur centrifugalrenaren via utledningen 6. Den renade gasen 5 kan ledas vidare till ett konventionellt ﬁltersteg för att säkerställa att en minimal mängd partiklar släpps ut i omgivningen. F iltersteget visas ej i ﬁgur 2 Figur 3 visar ett partikelsammanslagningssteg 30 där den partikelhaltiga gasen 1 går in sammanslagníngssteget 30 där gas med partiklar delas upp i två delströmmar 31 och 32.The high voltage assembly 22 supplies the wires / tips 21 with a voltage which varies with a certain frequency between plus and minus voltage, whereby particles passing through the wires / tips 211 alternately have positive and negative polarity. The frequency of the voltage change is chosen in order to obtain the best possible fusion of particles. The selected frequency will depend on the geometric design of the corona stage, the velocity of the gas and the amount and particle size of the gas. Gas 24 leaving the corona stage 20 now contains particles with alternating positive and negative charge. Particles of different polarity now merge into larger particles in a mixing part 25. Gas 26 which now mainly contains large particles is led out of the aggregation step 2 to be led further into the centrifugal purifier 4 where the particles are separated from the gas by means of centrifugal beads ﬂ. The purified gas 5 is led further out of the centrifugal cleaner. The trapped particles remain in the centrifugal cleaner or are continuously discharged from the centrifugal cleaner via the discharge 6. The purified gas 5 can be passed on to a conventional filter stage to ensure that a minimal amount of particles is released into the environment. The filter step is not shown in Figure 2. Figure 3 shows a particle merging step 30 where the particulate gas 1 enters the merging step 30 where gas with particles is divided into two substreams 31 and 32.

Respektive delström passerar uppladdningselement 33, 34 i vilka partiklama i gasen laddas upp med coronauppladdning. Uppladdningselementen i 33, 34 består av en rad tunna trådar eller spetsar. Detaljutformning av coronadelen visas ej i figuren.The respective partial current passes charging elements 33, 34 in which the particles in the gas are charged with corona charging. The charging elements in 33, 34 consist of a series of thin wires or tips. Detailed design of the corona part is not shown in the figure.

Uppladdningselementet 34 matas med en högspänning av ett högspänningsaggregat 35 10 l5 20 25 30 535 789 via elektrisk anslutning via ledning 36. På samma sätt matas uppladdningselementet 33 med en högspänning av ett högspänningsaggregat 37 via elektrisk anslutning via ledningn 38. De två högspänningsaggregaten 35, 37 matar respektive uppladdningselement 33, 34 med spänningar av olika polaritet varvid de gasströmmama 31, 31 erhåller olika polaritet.The charging element 34 is supplied with a high voltage of a high voltage supply 35 via electrical connection via line 36. Similarly, the charging element 33 is supplied with a high voltage of a high voltage supply 37 via electrical connection via line 38. The two high voltage units 35, 37 supplies respective charging elements 33, 34 with voltages of different polarity, the gas currents 31, 31 obtaining different polarity.

Gasström 39 innehåller partiklar med positiv laddning och gasström 40 innehåller partiklar med negativ laddning eller omvänt. Gasströmmama 39, 40 innehållande partiklar laddade till olika polaritet går nu till en blandningsdel 41 där partiklama i gasen går samman till större partiklar. En gas 42 som nu i huvudsak innehåller stora partiklar leds ut ur sammanslagningssteget 30 för att ledas vidare in i centrifugalrenaren 4 där partiklama avskiljs från gasen med hjälp av centrifugalkraft. Den renade gasen 5 leds vidare ut ur centrifugalrenaren. De uppfångade partiklama kvarstannar i centrifugalrenaren eller förs kontinuerligt ut ur centrifugalrenaren via utledningen 6. Den renade gasen 5 kan ledas vidare till ett konventionellt ﬁltersteg för att säkerställa att en minimal mängd partiklar släpps ut i omgivningen. Filtersteget visas ej i figur 3.Gas stream 39 contains particles with positive charge and gas stream 40 contains particles with negative charge or vice versa. The gas streams 39, 40 containing particles charged to different polarity now go to a mixing part 41 where the particles in the gas merge into larger particles. A gas 42 which now mainly contains large particles is led out of the aggregation step 30 to be passed further into the centrifugal purifier 4 where the particles are separated from the gas by means of centrifugal force. The purified gas 5 is led further out of the centrifugal cleaner. The trapped particles remain in the centrifugal cleaner or are continuously discharged from the centrifugal cleaner via the discharge 6. The purified gas 5 can be passed on to a conventional filter stage to ensure that a minimal amount of particles is released into the environment. The filter step is not shown in Figure 3.

Figur 4 visar gasströmmen l med små partiklar som blandas med en gasström 8 innehållande stora hjälppartiklar. De blandade gasströmmama leds in i partikelsammanslagningssteget 2 där partiklama i den ingående gasen 1 och 8 laddas upp med en laddning som har olika polaritet på olika partiklar. Uppladdningen sker med coronauppladdning. Partiklama med olika polaritet blandas och partiklama med olika polaritet dras mot varandra genom coulombkrafter och går samman till större partiklar och gasen 3 med i huvudsak stora partiklar lämnar sammanslagningssteget 2 och leds in i centrifugalrenaren 4 där partiklama avskiljs från gasen med hjälp av centrifugalkrañ. Den renade gasen 5 leds vidare ut ur centrifugalrenaren. De uppfångade partiklama kvarstannar i centrifugalrenaren eller förs kontinuerligt ut ur centrifugalrenaren via utledningen 6. Den renade gasen 5 kan ledas vidare till ett konventionellt ﬁltersteg för att säkerställa att en minimal mängd partiklar släpps ut i omgivningen. Filtersteget visas ej i ﬁgur 4. 10 15 20 25 30 535 789 10 Figur 5 visar ett sammanslagningsteg 50 där partiklama i en inströmmande gas 5l som i huvudsak innehåller små partiklar laddas upp i ett uppladdningssteg 52 och denna uppladdning sker till samma polaritet på alla partiklar. Laddning av partiklar sker med coronauppladdning. Eñer uppladdningssteget 52 leds en gas 53 med uppladdade partiklar till en blandningskammare 54. I blandningskammaren 54 blandas gasen 53 med en gas 55 innehållande stora hjälppartiklar som har givits motsatt polaritet mot partikelpolariteten i gasen 53. Laddning av de stora partiklama i gasen 55 har erhållits genom att en inströmmande gas 60 innehåller hjälpartiklar som skapas eller väljs från en källa där enbart stora och i centrifugalrenaren lätt avskiljbara partiklar ingår. Hjälppartiklarria laddas upp medelst coronauppladdning i ett uppladdningssteg 61 med en polaritet som är motsatt polariteten hos partiklama i gasen 53. De laddade stora partiklarna i gasen 55 blandas som tidigare nämnts med gasen 53 i blandningskammaren 54.Figure 4 shows the gas stream 1 with small particles mixed with a gas stream 8 containing large auxiliary particles. The mixed gas streams are led into the particle merging stage 2 where the particles in the constituent gas 1 and 8 are charged with a charge having different polarity on different particles. Charging is done with corona charging. The particles of different polarity are mixed and the particles of different polarity are pulled towards each other by coulomb forces and merge into larger particles and the gas 3 with substantially large particles leaves the aggregation step 2 and is led into the centrifugal purifier 4 where the particles are separated from the gas by centrifugal crane. The purified gas 5 is led further out of the centrifugal cleaner. The trapped particles remain in the centrifugal cleaner or are continuously discharged from the centrifugal cleaner via the discharge 6. The purified gas 5 can be passed on to a conventional filter stage to ensure that a minimal amount of particles is released into the environment. The filter stage is not shown in Figure 4. Figure 5 shows a merging stage 50 where the particles in an inflowing gas 51 which mainly contains small particles are charged in a charging stage 52 and this charging takes place to the same polarity on all particles. . Particle charging is done with corona charging. In the charging step 52, a gas 53 with charged particles is passed to a mixing chamber 54. In the mixing chamber 54, the gas 53 is mixed with a gas 55 containing large auxiliary particles which have been given opposite polarity to the particle polarity of the gas 53. Charging of the large particles in the gas 55 has been obtained by that an inflowing gas 60 contains auxiliary particles which are created or selected from a source where only large particles and easily separable in the centrifugal cleaner are included. Auxiliary particles are charged by corona charging in a charging stage 61 with a polarity opposite to the polarity of the particles in the gas 53. The charged large particles in the gas 55 are mixed as previously mentioned with the gas 53 in the mixing chamber 54.

De stora laddade partiklamai gasen 55 kommer nu att genom coulombkrafter mellan partiklama dra till sig de små partiklama i gasen 53. En gas 56 med de stora och sammanslagna partiklarna leds däreﬁer till centrifugalrenaren 4 där de stora partiklama avskiljs gasen 56. Den renade gasen 5 leds vidare ut ur systemet. De uppfàngade partiklama kvarstannar i centrifugalrenaren eller förs kontinuerligt ut ur centrifugalrenaren via utledningen 6. Den renade gasen 5 kan ledas vidare till ett konventionellt ﬁltersteg för att säkerställa att en minimal mängd partiklar släpps ut i omgivningen. F iltersteget visas ej i figur 5.The large charged particulate gas 55 will now be attracted to the small particles in the gas 53 by coilom forces between the particles. further out of the system. The trapped particles remain in the centrifugal cleaner or are continuously discharged from the centrifugal cleaner via the discharge 6. The purified gas 5 can be passed on to a conventional filter stage to ensure that a minimal amount of particles is released into the environment. The filter step is not shown in Figure 5.

Kort beskrivning av figurerna Figur I visar ett uppladdningsteg med ett eﬁerföljande renarsteg.Brief description of the figures Figure I shows a charging step with a subsequent cleaning step.

Figur 2 visar ett uppladdningssteg med efterföljande renarsteg där partiklar i gasen laddas i uppladdningssteget med omväxlande positiv och negativ polaritet. Denna uppladdning sker med coronauppladdning.Figure 2 shows a charging step with subsequent purifier steps where particles in the gas are charged in the charging step with alternating positive and negative polarity. This charging is done with corona charging.

Figur 3 ett uppladdningssteg med efterföljande renarsteg där gasen i uppladdningssteget delas upp i två delströmmar och partikeluppladdning sker i respektive delström. 535 789 ll Figur 4 visar ett uppladdningssteg med efterföljande renarsteg där stora partiklar blandas in i gasen innan gasen som ska renas går in i uppladdningssteget.Figure 3 is a charging step with subsequent purifier steps where the gas in the charging step is divided into two substreams and particle charging takes place in the respective substream. 535 789 ll Figure 4 shows a charging step with subsequent purifier steps where large particles are mixed into the gas before the gas to be purified enters the charging stage.

Figur 5 visar ett uppladdningssteg med efterföljande renarsteg där stora uppladdade partiklar blandas in i en partikelström med små uppladdade partiklar.Figure 5 shows a charging step with subsequent purge steps where large charged particles are mixed into a particle stream with small charged particles.

Claims

Claims 1) In a gas purifier using centrifugal technology, it is possible to purify a particulate gas (1) from solid or liquid particles contained in the gas (1) by increasing the efficiency of separating small particles characterized by upstream a centrifugal cleaner (4) places a particle merging stage (2) which by means of corona charging charges the particles in the gas (1) with electric charges which give different polarity on different particles whereby particles with different polarity are pulled towards each other and merged into larger particles whereby they the pooled particles are separated in the centrifugal cleaner (4) located in the downstream particle pooling stage (2).

2. A method according to claim 1, characterized in that the charging of the particles in the gas stream (1) takes place in the particle merging step (2) where the charging takes place with corona charging which is driven with a voltage which alternates between plus and minus and thus charges the particles with alternating plus and minus polarity.

3. A method according to claim 1, characterized in that the gas stream (1) with constituent particles is divided into two substreams (31, 32), the particles in one substream being charged with positive polarity by means of corona charging and the particles in the other substream being charged with negative polarity by means of corona charging of charging elements (33, 34). The two substreams (31, 32) are then led together in a mixing part (41) whereby particles of different polarity are pulled towards each other and combined into larger particles which can be separated in the downstream centrifugal cleaner (4).

4. A method according to claim 1, characterized in that upstream of the particle merging step (2) via a gas stream (8) containing large particles mix large particles into the gas stream (1). 5) A method of increasing the efficiency of separating small particles in a centrifugal cleaner (4) which uses centrifugal technology to purify a gas from solid or liquid particles contained in the gas, characterized in that an upstream of the centrifugal cleaner (4) is placed device which mixes a gas stream (55) containing large particles charged by corona charging with a gas stream (53) containing small particles charged by corona charging of opposite charge to the large particles, the small particles being attracted to and adhering to the large particles by coulomb cranes. a mixing step 54 for the particles thus combined is easily separated in the centrifugal cleaner (4). Method according to Claims 1 to 5, in which particle separation takes place in a centrifugal cleaner (4), characterized in that the centrifugal cleaner (4) consists of a cyclone. Method according to Claims 1 to 5, in which particle separation takes place in a centrifugal cleaner (4), characterized in that the centrifugal cleaner (4) consists of a centrifuge.