SE452216B - Sett och aggregat for laddning av en filtreringstank med adsorberande, partikelformigt filtermaterial - Google Patents

Description

10 452 216 2 För att uppnå god effektivitet måste materialet ersättas periodiskt, Vilket kräver avtappning och påfyllning av de bäddar, som är anordnade i filtreringstankarna. Dessa operationer är tidsödande och medför hanterings- och sä- f kerhetsproblem speciellt med tanke på den risk, som för- oreningarna i materialet utgör. För maximal effektivitet är det dessutom viktigt att materialet har likformig par- tikelstorlek och är likformigt packat. De tidigare mat- ningsoperationerna hade ofta en direkt ogynnsam inverkan på partikelstorlekens likformighet och på packningstill- stânden.

Vid försök att lösa dessa problem har ofta en mobil matningstratt utnyttjats. Tratten matas pneumatiskt och förflyttas i läge ovanför bäddarna. Det är därefter nöd- vändigt att öppna tanken delvis vid dess överdel för att tillåta inmatning av partikelmaterial fràn tratten, vilket utsätter operatören och den omgivande atmosfä- ren för föroreningar fràn tanken. 'få Andra kända aggregat utnyttjar ett pneumatiskt trans- portarrangemang, vid vilket partikelmaterialet blåses di- rekt in i tanken. Dessa senare aggregat innefattar rör- ledningar, vilka är anordnade i tankens övre del, och ma- terialet blåstes i stora partier genom öppningar i tankens nedre del. Denna inblásning av materialet bidrar inte till likformig fördelning. För att förbättra fördelningen av materialet omröres detta med vibratorer, vilka verksam- göres under inmatningsförloppet och vilka inte tillå- ter tillfredsställande packning. Dessutom slås partik- larna ofta mot tankens väggar, varigenom nâgra av dem går sönder, vilket förändrar partikelstorleken och alst- rar damm, vilket därefter blâses in i bäddarna tillsam- mans med partiklarna själva. Många tidigare aggregat krä- ver dessutom en speciell tratt vid trummans botten, i vil- ken materialet inmatas. Materialet utmatas vanligen me- delst en sugsond, som är införd i tankens nedre del och är farligt förorenad, när den dras ut ur tanken. Ändamålet med föreliggande uppfinning är att undanrö- ja de ovan nämnda och andra nackdelar, dgs tillåta utby- 452 216 3 te av filtermaterialet under optimala likformighetstill- stånd och utan risk för förorening.

Detta ändamål uppnås enligt en speciell fördelaktig utföringsform av uppfinningen på det inledningsvis beskriv- na sättet, vilket kännetecknas av att laddningsbehållaren förses med en horisontell, perforerad platta, vars perfore- ringar är dimensionerade att släppa igenom partikelmate- rialet, som blåses ovanför plattan medelst ett munstycke, som sträcker sig genom en vertikal platta, som bildar en filtreringstanksvägg, som är parallell med bafflarna, så att materialet ackumuleras på den perforerade plattan och först fyller den filterbehállare som ligger längst bort från munstycket, varefter de återstående behàllarna fylles successivt samt medelst det inledningsvis nämnda aggregatet som kännetecknas av en perforerad bottenplatta, som är anordnad horisontellt i laddningsbehállaren och som tillåter partikelmaterial att passera genom ändplattan till filterbehàllaren; och ett munstycksorgan, som är anordnat intill en av laddningsbehállarens ändväggar, vilken vägg är parallell med bafflarna för att rikta partikelmate- rial utmed en geometrisk utmatningsaxel inuti behållaren.

Aggregatet är sådant, att munstycket inte blåser ma- terialet direkt in i bäddarna utan i stället in i inmat- ningsbehàllaren. Denna behållare är skild från resten av tanken medelst den perforerade plattan, vars perforeringar är dimensionerade på basis av materialets partikelstorlek.

Materialet blàses ända bort till behållarens bakre del, dit det anländer med hastigheten noll och samlas upp pà den per- forerade plattan, varefter det passerar genom denna platta och faller ned i bäddarna genom fritt fall, vilket säker- ställer likformig packning. Perforeringarna i plattan kan ha vilken som helst lämplig form (cirkulära eller ovala hål, slitsar etc).

Enligt en ytterligare föredragen utföringsform av uppfinningen, där tankar har flera bäddar, är munstyckets axel vinkelrät mot bäddarnas plan och är anordnad huvud- saklígen i det gemensamma, vertikala symmetriplanet för bäddarna. Materialet som fyller bottnen av inmatnings- »in 452 216 4 behållaren fördelas symmetriskt över den perforerade plat- tan och matar bäddarna successivt med början från den bädd, som ligger längst bort från munstycket.

Enligt ännu en fördelaktig utföringsform av uppfin- ningen är att utmatningsbehållarens tratt har huvudsakligen V-form, vars botten lutar i förhållande till horisontal- planet i riktning mot utmatnings~ eller avtappningsanslut~ ningen. Tratten har en dubbel lutning och tillåter tömning av utmatningsbehållaren genom en enda öppning.

Enligt ytterligare en fördelaktig utföringsform av uppfinningen har en pneumatisk transportanordning, ingående i aggregatet, för transport av partikelmaterial en unik konstruktion. Denna anordning innefattar en apparat för han- tering av materialet, vilken apparat kan anslutas till an- tingen inmatningsbehàllaren eller utmatningsbehållaren.

Transportanordningen kan därmed användas både för inmatning och utmatning utan föroreningsrisker, vilket var fallet vid tidigare kända anordningar.

Enligt en speciell utföringsform av uppfinningen har hanteringsapparaten en dammborttagningsanordning av Centri_ fugaltyp, vilken har en första utloppsöppning för dammfylld luft och en andra utloppsöppning för partiklar. Den första utloppsöppningen hålles vid undertryck för borttag- ning av damm fràn materialet.

Uppfinningen kommer att beskrivas närmare nedan med hjälp av utföringsexempel under hänvisning till medföl- jande ritningar. Fig l visar schematiskt och från sidan samt delvis i sektion ett aggregat enligt en utföringsform av uppfinningen under inmatningsförloppet. Fig 2 visar uppifrån aggregatet i fig l. Fig 3 visar schematiskt en vy längs linjen III-III i fig l. Fig 4 visar schematiskt och från sidan analogt med fig l aggregatet under utmat- ningsförloppet. Fig 5 visar schematiskt delar av en modi- fierad utformning av inmatningsbehâllaren. Fig 6 visar schematiskt en modifierad form av utmatningsbehållaren.

Fig 7 visar en schematisk vy längs linjen VII-VII i fig 6. 452 216 Fig 1-4 visar att aggregatet enligt uppfinningen inne- fattar en filtreringstank 100 för borttagning av radioakti- va föroreningar frán en luftström och en pneumatisk trans- portanordning 200 för inmatning och utmatning av partikelma- terialet till och från tanken 100. Partike1nmatería1et är Vanligen i form av aktivt kol, som adsorberar föroreningarna.

Tanken 100 innefattar en central sektion eller adsor- beringssektion 110. Fig 2 visar att en inloppskammare 120 för förorenad luft och en utloppskammare 130 för renad luft är anordnade på ömse sidor om sektionen 110 i förbin- delse med denna. Kamrarna 120 och 130 kommunicerar med atmosfären via öppningarna 121 resp 131.

Adsorberingssektionens inre utrymme är försett med pual~ lella, vertikala, perforerade bafflar lll, vilka delar sek- tionen i filterbäddar 112, som alternerar med kanaler 113.

Bäddarna 112 är anordnade att mottaga aktiverat kolfilterma- terial, medan kanalerna 113 tillåter cirkulation av luft, som skall renas. Varannan kanal, t ex kanalen ll3a (fig 2), kommunicerar vid sin ena ände direkt med kammaren l20,nedan kanalens andra ände har en plugg 114 för att förhindradirekt kommunikation mellan kanalen och kammaren 130. Varannan kanal, t ex kanalen ll3b, är skild från kammaren 120 men kommunicerar med kammaren 130. Detta arrangemang är sådant, att den luft, som föres in i kammaren 120, när kammaren 130 först efter att ha passerat genom filterbäddarna 112.

Luftbanan indikeras i fig 2 med pilarna Fl.

Tanken 100 har även en inmatningsbehâllare 140 och en utmatningsbehållare 150. Behâllarna 140 och 150 är beläg- na ovanför resp nedanför adsorbatorn 110 och båda dessa behållare kommunicerar med filterbäddarna 112.

Inmatningsbehållaren 140 är vid sin botten försedd med en horisontell, perforerad platta 141, vars perfore- ringar är så dimensionerade, att aktivt kolfiltermaterial kan passera genom och är följaktligen baserade på mate- rialets partikelstorlek, som vanligen ligger i området 452 216 6 1,5-4 mm. Behållaren 140 har vidare ett munstycke 142 för insprutning av materialet. Munstycket 142 är anordnat ovan- för den perforerade plattan 141 och sträcker sig genom en av behållarens vertikala väggar l43a.

Munstyckets 142 utmatningsaxel är huvudsakligen hori- sontell och sträcker sig vinkelrätt mot filterbäddarna 112 i ett gemensamt, symmetriskt vertikalplan för alla bäddarna. Genom detta arrangemang fördelas partikelmateria- let från munstycket symmetriskt och jämnt över den perfo- rerade plattan 141, Utmatningsbehâllaren 150 är försedd med en utmatnings- tratt 151. Trattens 151 botten har väsentligen V-form med en vinkel ß (fig 3) mellan de plana ytorna. Trattens botten 152 lutar med en vinkel d i förhållande till horisontal- planet uppât från behållarens 150 främre vägg l50a i rikt- ning mot behållarens bakre vägg l50b samt sträcker sig i det vertikala symmetriplanet för filterbäddarna 112, dvs ett plan, som är vinkelrätt mot bafflarnas lll plan. Bott- nen 152 och utmatningsaxeln för ett munstycke 142 ligger i samma vertikalplan. vinklarna a och B är valda på basis av materialegenskaperna. För aktivt kol med tätheten 0,5 och en partikelstorlek mellan 1,5 och 4 mm föredras en vinkel a av storleksordningen 150 och en vinkel B i stor- leksordningen l40°.

Trattens 151 nedre del kommunicerar med en tillslutbar dräneringsanslutning 153, som har en luftintagsöppning 154.

Anslutningens 153 utmatningsände är vänd uppåt medelst ett 45° knärör i syfte attmförhindra förlust av kol, när slut- ningspluggen är borttagen. Tratten 151 har en vibrator 155 för att underlätta kolflödet i riktning mot dräneringsan- slutningen 153 i slutet av utmatningsförloppet.

Två dammuppsamlingsbehållare 160 är anordnade på ömse sidor om adsorbatorn 110 intill dess nedre del, dvs inuti kamrarna 120 och 130. Behållarna 160 lutar i förhållande till horisontalplanet med en vinkel, som huvudsakligen är lika med vinkeln a för trattens 151 botten, och dessa be- 452 216 7 hållare kommunicerar med en dammuppsamlare 161, som är försedd med en utmatningsanslutning 162, som leder till en evakueringsanordning 163. Damm som föres in i kanaler- na 113 och uppsamlas i dessas nedre delar uppsamlas i behâllarna 160 och matas via uppsamlaren 161 och anslut- ningen 162 till evakueringsanordningen 163, vilket visas med pilen F3.

Den pneumatiska transportanordnigen 200 har ett arrange- mang för hantering av material under bâde inmatningen till och utmatningen från tanken 100 samt en fläkt, som är verk- sam under matningen av tanken. Hanteringsarrangemanget och fläkten är monterade på en rullvagn 201 för åstadkommande av en mobil enhet.

Hanteringsanordningen eller aspiratorn innefattar en vakuumbildande anordning 210, som âskådliggöres i form av en centrifugalpump, som drivs medelst en motor 220, en dammuppsamlingsanordning 240 av centrifugaltyp och en fil- terbox 250 av känd typ, som är utformad av t ex ett abso- lutfilter och en sedimenteringskammare. Dammuppsamlaren 240 och filterboxen 250 är seriekopplade medelst en led- ning 241. Vakuumanordningens 210 sugintag är anslutet till boxen 250 medelst en ledning 251. _ Fläkten innefattar en injektor eller tryckstegrare 260.

Tryckstegraren 260 matas med tryckluft från vakuumanord- ningens 210 utlopp och är anslutningsbar till munstycket 142.

Fig 2 visar att dammuppsamlaren 240 innefattar en hu- vudsakligen cylindrisk separator 242. Separatorns inlopp 243 inmatar partikelmaterialet tangentiellt för att bibringa partiklarna en turbulent röre1se,och en inre, stympat ko- nisk, perforerad metallskiva 244 släpper enbart igenom mycket fina materialpartiklar. Skivan 244 delar separatorn 242 i en yttre dammuppsamlingskammare 245 (fig l) och en central partikelupptagningskammare 246. Den yttre kammaren 245 har ett utlopp 245a, vilket är anslutet till led- 452 216 8 ningen 241, och den centrala kammaren 246 har ett utlopp 246a.En luftslmæ 247 kommunicerar med öppningen 246a och är invändigt försedd med roterande blad 248, som drivs medelst en icke visad motor med en hastighet, som baseras på den önskade materialgenomströmningshastigheten. Luft- slussen 247 fungerar som en volymetrisk pump, som matar partiklarna, som är fria från damm, tryck arbetande sugkretsen till den tande fläktkretsen.

Tryckförstärkaren 260 har ett inlopp 261 för partiklar, som matas medelst luftslussen 247. Tryckluft från vakuum- anordningen 210 inmatas till tryckstegraren 260 via ett inlopp 262 och de partiklar, som uppbäres medelst tryck- luften, via ett utlopp 263. En ladd- ningsslang 264 ansluter utloppet 263 till munstycket 142 och är försedd med en synslits från den vid under- vid övertryck arbe- lämnar tryckstegraren i dammuppsamlaren 240. Sug- ledningen 230 är formad av ett ytterrör 231, som har luft- intagsöppningar 23la, och ett innerrör 232, som är koncent- riskt anordnat i röret 231 och försett med lagringsbehållare 281, som är tillsluten medelst ett speciallock, en utmatnings- slang 282, som ansluter dräneringsanslutningen 153 till behållaren 281, och en sugledning 284, som ansluter behål- laren 281 till inloppet 243 på dammuppsamlaren 240. 282 har en synslits 283 vid sin intill anslutningen 153 be- lägna ände. Det mä i detta sammanhang påpekas att det vid utmatningen från tanken 100 inte förekommer någon blåsning 452 216 \ 9 av material. Under utmatningen är ejektorutloppet 263 (fig l) anslutet till en ljuddämpare 266.

För inmatning av materialet införes sugledningen 230 i materialmassan M, som befinner sig i en behållare R.

Motorn 220 sätts på och evakueringsanordningen 163 och den roterande luftslussen 247 verksamgöres. Materialet utsuges och transporteras via slangen 233 till dammupp- samlaren 240 för separation av det fina dammet, som föres in i kammaren 245 och kvarhålles i filtret 250. Material- partiklarna i den centrala kammaren 246 faller ned i luft- slussen 247 och matas medelst bladen 248 in i trycksteg- raren 260, från vilken de medelst tryckluft svepes in i inmatningsslangen 264 och munstycket 142. Luftbanan och partiklarna indikeras med pilarna F2- Munstycket 142 spru- tar materialet in i inmatningsbehållaren 140 ända fram till dess motsatta vägg l43b, vid vilken partiklarna har praktiskt taget hastigheten noll. Materialet faller genom tyngdkraftens inverkan och uppsamlas vid behållarens 140 W botten, dvs på den perforerade plattan 141. Materialet passerar därefter genom plattan 141 och börjar att fylla den filterbädd ll2, som ligger längst bort från munstycket.

De återstående bäddarna ll2 fylles successivt, så att en_ materialfront bildas och avancerar i riktning mot mun- stycket under fyllningsförloppet, tills alla bäddarna samt utmatningsbehållaren 150 fyllts.

På grund av den perforerade plattan 141 faller material- partiklarna vertikalt in i filterbäddarna ll2 utan att slå mot filterbäddarnas väggar. Med detta arrangemang är det liten risk att någon av partiklarna bryts eller krossas och partiklarna packas likformigt i bäddarna.

Utmatningen av förorenat material åstadkommas genom att man arrangerar aggregatet enligt fig 4. När motorn 220 verksamgöres bibringas lagringsbehållaren 280 ett under- tryck och det förorenade materialet utsugs från utmatnings- behållarens l5O nedre del samt fluidiseras medelst den ge- nom öppningen 154 indragna luften. Materialet matas ge- nom slangen 282 till lagringsbehâllaren, där det upp- samlas utan att ha passerat in i slangen 284. Banan för l0 452 216 luften och partiklarna, som luften för med sig, indike- ras med pilar F4. Vibratorn l55 verksamgöres därefter för att underlätta utmatning av materialet. Under utmatnings- förloppet tjänar separatorn 242 och filtret 250 till att bortföra damm från materialet på ett sätt, som motsvarar det ovan beskrivna sättet. Luftslussen 247 och trycksteg- raren eller injektorn260 hâlles dock overksamgjorda.

Materialflödet kan lätt kontrolleras under inmatnings- och utmatningsförloppen via synslitsarna 265 och 283.

Vid utföringsformen enligt fig l-4 är inmatningskamma- rens djup, dvs avståndet mellan väggarna l43a och l43b, inte större än munstyckets 142 maximala verksamhetsområde.

För aktivt kol med en täthet av 0,5 och för en hastighet av 20-25 m/s vid munstyckets 142 utlopp är detta maxima- la verksamhetsområde ungefär 2,80nn För behållare och följ- aktligen för tankar med större djup anordnas ett flertal munstycken, vilka kan verksamgöras växelvis eller samtidigt.

Fig 5 åskådliggör ett aggregat, som innefattar två ovanpå varandra placerade munstycken l42a och l42b, vilka tillåter optimal matning av material till tankar med ett djup av upp till 5,20 m.

Vid vissa utföringsformer av uppfinningen har utmat- ningsbehållaren ett flertal trattar, vilka är seriekopplade med varandra. Fig 6 och 7 visar en sådan behållare med två trattar l5la och l5lb, varvid trattarnas bottnar l52a och l52b är anordnade i stegform. Dessa trattar är försedda med vibratorer l5Sa och l55b och kommunicerar med dräne- ringsanslutningar l53a resp l53b. Dessa trattar kan utma- tas växelvis eller samtidigt.

Aggregat enligt föreliggande uppfinning tillåter ut- byte av filtermaterialet under optimala säkerhetsförhål- landen, eftersom personer, som sköter ett sådant utbyte, varken är i direkt eller indirekt kontakt med föroreningar- na, Andra fördelar är att det endast förekommer en liten eller över huvud taget ingen förändring i partikelstorleken tack vare det sätt, på vilket materialet inmatas i tanken, liten eller ingen oregelbundenhet i fördelningen därför att bäddarna fylles genom tyngdkraftens inverkan på partiklarna 452 216 ll ' samt liten eller ingen tilltäppning av matningsslangen med material tack vare den roterande luftslussen.

Dessutom reducerar aggregatet enligt uppfinningen död- tiden till ett minimum på grund av den enkla hanteringen av aggregatet och säkerställer även optimal likíormighet och fördelning av materialet i filterbäddarna. 9:9

Claims (1)

1. 452 216 10 15 20 25 30 12 PATENTKRAV 1. Sätt att ladda en filtreringstank med adsorberande, partikelformigt filtermaterial, varvid tanken (100) har en adsorptionssektion (110) med ett flertal vertikala, (150), k ä n n e t e c k n a t av att laddningsbe- hâllaren (140) förses med en horisontell, perforerad platta (141), vars perforeringar är dimensionerade att släppa igenom partikelmaterialet, som blåses ovanför F* plattan (141) medelst ett munstycke (142), som sträcker filterbehállare (112) med parallella, gaspermeabla 10 15 20' 25 30 35 452 216 13 innefattar en tratt (150) med en utmatningsanslutning för bortföring av förorenat partikelmaterial frán be- hàllaren, k ä n n e t e c k n a t av en perforerad bottenplatta (141), som är anordnad horisontellt i ladd- ningsbehållaren och som tillåter partikelmaterial att passera genom plattan till filterbehállaren (112): och ett munstycksorgan (142), som är anordnat intill en (l43a) av laddningsbehállarens (140) ändvâggar, vilken vägg är parallell med bafflarna (lll) för att rikta partikelmaterial utmed en geometrisk utmatningsaxel inuti behållaren. 3. Aggregat enligt krav 2, k ä n n e t e c k n a t av att tratten (150) har en av tvâ plan begränsad botten, varvid den kant (152) i bottnen, i förhållande till horisontalplanet. där planen möts, lutar k ä n n e t e c k n a t av att nämnda kant (152) sträcker sig i ett plan, som 4. Aggregat enligt krav 3, är vinkelrätt mot bafflarnas plan. 5. Aggregat enligt krav 3, k ä n n e t e c k n a t av att utmatningsanslutningen (153) sträcker sig i en vinkel uppåt och har en luftintagsöppning (154). 6. Aggregat enligt krav 3, k ä n n e t e c k n a t av att det finns ett flertal trattar (l52a-l52b), vilka _ är anordnade i utmatningsbehállaren. 7. Aggregat enligt krav 2 med en transportanordning (200) för matning av i en behållare (R) placerat, rent partikelmaterial till laddningsbehállaren (140), varvid transportanordningen har ett inlopp (243), som är anslut- bart via en slang (233) till en sugledning (230) i be- hållaren (R), och ett utlopp (263), som via en slang (264) är anslutbart till munstycket (142), t e c k n a t k ä n n e - av att transportanordningen (200) inne- som är an- sluten till inloppet och har en dammledning (241) till fattar en dammuppsamlingsanordning (240), en filterbox (250), som är utsatt för undertryck via en pumpanordning (210), en injektor (260), som via en luftsluss (247) matas vars utgång är ansluten till med partikelmaterial från dammuppsamlingsanordningen (240). 10 15 452 216 14 8- Aggregat enligt krav 7, k ä n n e t e c k n a t av att inloppet (243) är anslutbart till utmatningsbe- hállarens utmatningsanslutning (153) via en slang (284), en förràdsbehållare (281) och en slang (282), medan transportanordningens utlopp (263) är öppet mot atmo- sfären via en ljuddämpare (266). 9. Aggregat enligt krav 7, k ä n n e t e c k n a t av att sugledningen (230) har ett innerrör (232) för matning av partikelmaterial till den dammborttagande anordningen och ett koncentriskt ytterrör (231), som står i förbindelse (232a) med innerröret (232). k ä n n e t e c k n a t av att den dammborttagande anordningen (240) har en 10. Aggregat enligt krav 7, inre, stympat konisk skiva (244) för delning av anordningens (240) inre i en periferikammare (245) och en central kammare (246).