AT376906B - Zentrifugaltrennanlage - Google Patents

Description

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   Die Erfindung bezieht sich auf eine Zentrifugaltrennanlage für die Trennung einer Flüssigkeit von einem Gas mit einem senkrecht ausgerichteten, zylindrischen Gehäuse, das einen Deckel und einen Boden besitzt, wobei das Gehäuse durch Querwände in drei Kammern, nämlich eine obere
Kammer, eine mittlere Kammer und eine untere Kammer, geteilt ist, sich ein erstes abwärtsführen- des Rohr für die abgeschiedenen Flüssigkeiten von der oberen Kammer zur unteren Kammer, ein zweites abwärtsführendes Rohr für die abgeschiedene Flüssigkeit von der mittleren Kammer zur unteren Kammer und ein axiales Rohr sich von der oberen Kammer zur unteren Kammer erstreckt, wobei das axiale Rohr aus zwei Teilen, nämlich einem oberen und einem unteren Teil, gebildet wird, die etwas voneinander beabstandet sind, um einen Spalt zu bilden,

   der im oberen Teil der mittleren Kammer angeordnet ist und mit einer vom Flüssigkeitsspiegel betätigten Ventileinrichtung versehen ist, um die Flüssigkeit aus einem unteren Teil der unteren Kammer abzulassen. 



   Eine solche Trennanlage wurde z. B. durch die DE-OS 2650411 bekannt. Bei dieser Anlage strömt das Gas-Flüssigkeitsgemisch im oberen Bereich der unteren Kammer ein und über das den
Spalt aufweisende Rohr in die obere Kammer, aus der das Gas nach dem Durchströmen von Um- lenkeinrichtungen in radialer Richtung nach oben abströmt. Mit diesen Anlagen kann eine sehr gute Trennung von Flüssigkeit und Gas erreicht werden, doch treten in bestimmten Situationen
Schwierigkeiten auf, da es schwierig ist, die im oberen Behälter abgeschiedene Flüssigkeit frei zum Boden hinunter abfliessen zu lassen, wo sie abgelassen werden kann. Diese Schwierigkeit wird durch Druckabfälle hervorgerufen, die der normalen Abwärtsströmung entgegenwirken, beispielsweise dann, wenn am oberen Abtrennteil ein niedrigerer Druck herrscht, als beim Eintritt oder dem unteren Teil.

   Dieser niedrigere Druck trachtet die Flüssigkeit in den oberen Bereichen zu halten und es müssen Einrichtungen gefunden werden, um den Druckabfall, der längs der Trenn- anlage entsteht, mit einem hydrostatischen Druckgefälle auszugleichen, das für die Flüssigkeit vorhanden ist, um sie nach unten fliessen zu lassen. 



   Ziel der Erfindung ist es, eine Anlage der eingangs erwähnten Art vorzuschlagen, die eine weitgehende Trennung von Flüssigkeit und Gas erlaubt und bei der diese Schwierigkeiten vermieden sind, bzw. bei der ein sicheres Abfliessen der abgeschiedenen Flüssigkeit aus der oberen Kammer gewährleistet ist. 



   Erfindungsgemäss wird dies erreicht durch eine Ablenkvorrichtung, um dem Flüssigkeits-Gas- - Gemisch in der oberen Kammer eine kreisförmige Strömung zu verleihen, um die Flüssigkeit an der Aussenseite der oberen Kammer abzuscheiden und durch das erste abwärtsführende Rohr in die untere Kammer abzuleiten und um im axialen Rohr eine Wirbelbildung hervorzurufen, um die im axialen Rohr mitgeführte Flüssigkeit im wesentlichen durch den Spalt in die mittlere Kammer abzuführen und durch das zweite abwärtsführende Rohr in die untere Kammer abzuleiten und durch eine in der unteren Kammer angebrachte kegelförmige Querwand, deren Spitze axial unter dem unteren Ende des axialen Rohrs liegt, wobei die Grundfläche des Kegels einen geringeren Durchmesser als den Durchmesser der unteren Kammer besitzt, und durch einen Gasanschluss,

   der im oberen Teil der unteren Kammer angeordnet ist. 



   Durch diese Massnahmen wird erreicht, dass dem Gas-Luft-Gemisch in der oberen Kammer eine Tangential- oder Zentrifugalkraft aufgedrückt wird, die innerhalb des axialen Rohrs zu einer Wirbelbildung führt. Die durch die Wirbelbildung in der oberen Kammer abgeschiedene Flüssigkeit fliesst durch das abwärtsführende Rohr in die mittlere Kammer und von dort durch das zweite abwärtsführende Rohr zur unteren Kammer. Im Wirbelbereich strömen das Gas und die mitgeführten Flüssigkeiten das axiale Rohr hinunter, wo die Flüssigkeitspartikel zu den Rohrinnenflächen wandern und am Schlitz oder Spalt in die mittlere Kammer austreten. Das restliche Gas und, falls vorhanden, die noch mitgeführte Flüssigkeit prallt in der unteren Kammer gegen die kegelförmige Trennwand, deren Spitze axial unterhalb des unteren Endes des axialen Rohrs liegt. 



   Da die Strömungsrichtung des Gas-Luftgemisches nach der Erfindung von oben nach unten verläuft, ergeben sich auch keinerlei Schwierigkeiten beim Abfliessen der Flüssigkeit, da stets oben ein höherer Druck als unten herrscht. 



   Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist vorgesehen, dass die Querwandfläche des Kegels auf einem querliegenden Gitteraufbau ruht, wobei vorzugsweise eine Querplatte zwischen 

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 dem Gitteraufbau und der Grundfläche des Kegels vorgesehen ist. Auf diese Weise wird der Wirbel des durch das den Spalt aufweisende Rohr in die untere Kammer einströmenden Gases gebrochen. 



   Um den Austritt der Flüssigkeit im Bereich des Spaltes des Rohrs zu begünstigen, kann weiters vorgesehen sein, dass der untere Teil des axialen Rohrs einen geringeren Innendurchmesser als dessen oberer Teil aufweist. 



   Die Erfindung wird nun an Hand der Zeichnungen näher beschrieben. In diesen zeigen :
Fig. l den senkrechten Schnitt durch eine Trennanlage nach dieser Erfindung ; Fig. 2 den Schnitt entlang der Achse 2-2 von Fig. l ; Fig. 3 den Schrägriss einer Schleudervorrichtung, die im axialen
Rohr verwendet wird ; Fig. 4 den Teilschnitt einer Abart des Spalts des axialen Rohrs und Fig. 5 den Schnitt entlang der Achse 5-5 von Fig. 1. 



   Bevor mit der Erläuterung dieser Erfindung begonnen wird, sei darauf hingewiesen, dass die Erfindung im Rahmen ihrer Anwendung nicht auf Einzelheiten im Aufbau und der Anordnung von Bauteilen beschränkt ist, die in den Zeichnungen dargestellt sind, da die Erfindung auch für andere Ausführungsformen geeignet ist und auf verschiedene Art ausgeübt oder ausgeführt werden kann. Weiters ist ersichtlich, dass die hier verwendete Terminologie nur zur Beschreibung dient und keine Einschränkung darstellt. 



   In Fig. 1 ist die Trennanlage allgemein mit der Bezugsziffer --10-- bezeichnet und aus einem senkrecht ausgerichteten, zylindrischen   Gehäuse --12-- aufgebaut,   das oben bei --14-- und unten bei --16-- geschlossen ist. Das Gehäuse ist in einem Fundament --18-- gelagert. Der Innenraum des Gehäuses wird durch   Querwände --17   und 19-- geteilt, um eine obere Kammer --20--, eine mittlere Kammer --22-- und eine untere Kammer --24-- zu bilden. Ein erstes abwärtsführendes
Rohr --26-- erstreckt sich von einer Verbindung mit der oberen Kammer --20-- in die untere
Kammer --24--. Ein zweites abwärtsführendes Rohr --28-- reicht von einer Verbindung mit der mittleren Kammer --22-- in die untere Kammer --24--.

   Ein axiales Rohr, das allgemein mit der Bezugsziffer --30-- bezeichnet ist, weist einen oberen Teil --32-- sowie einen unteren Teil --34-- auf, die im oberen Teil der mittleren Kammer --22-- durch einen Spalt --36-- getrennt sind. Obwohl das axiale Rohr hier den gleichen Innendurchmesser besitzt, erkennt man bei der in Fig. 4 gezeigten Abart, dass der untere Teil --34A-- einen kleineren Innendurchmesser als der obere Teil --32-- besitzt. Wie man sieht, halten   Querstützen --37-- den   oberen und unteren Teil. 



   Eine Flüssigkeitsspiegelregelung,   z. B.   eine schwimmergesteuerte Regelung --40--, hält einen im wesentlichen konstanten Pegel von abgeschiedener   Flüssigkeit --41-- in   der unteren Kammer aufrecht, wobei überschüssige Flüssigkeit von irgendeiner geeigneten Flüssigkeitsentleervorrichtung - abgelassen wird. 



   Das zu trennende Gas-Flüssigkeits-Gemisch tritt durch ein Rohr --50-- in die obere Kammer - entweder tangential ein oder es wird eine   Querwand --52-- verwendet (Fig. 1),   die dem Gas-Flüssigkeits-Gemisch eine kreisförmige Bewegung verleiht. 



   Die Wirbelbewegung im axialen Rohr wird durch eine   Wirbelvorrichtung --54-- unterstützt,   die im oberen Teil --32-- des axialen Rohrs angebracht ist. In der unteren Kammer --24-- ist die Spitze eines Kegels --60-- unter dem Auslass des unteren Teils --34-- des axialen Rohrs angeordnet, wobei der Kegel --60-- auf einer Querplatte --62-- sitzt, die wieder auf einem Gitter - ruht. Im oberen Teil der unteren Kammer --24-- ist ein getrennter Gasauslass --68-vorgesehen. 



   Im Betrieb treten das Gas und die mitgeführte Flüssigkeit durch das Rohr --50-- ein, werden von der Querwand --52-- abgelenkt und versetzen das Gas-Flüssigkeits-Gemisch in der oberen Kammer --20-- in eine kreisförmige Bewegung. Durch diese Bewegung entsteht eine Wirbelbildung, wobei Flüssigkeit nach aussen geschleudert wird, wo sie aus der oberen Kammer durch das erste abwärtsführende Rohr in die untere   Kammer --24-- abfliesst.   Die vom Gas hervorgerufene Wirbelbildung kann beim Eintritt in das axiale Rohr --30-- mit einer Wirbelvorrichtung --54-verstärkt werden. Durch die Wirbelbildung im oberen Teil --32-- des axialen Rohrs wandert die mitgeführte Flüssigkeit zur Innenfläche des axialen Rohrs, wo sie in der mittleren Kammer --22-am Spalt --36-- abgezogen wird. 



   Die Flüssigkeit, die sich in der mittleren Kammer --22-- ansammelt, fliesst von dort durch das zweite abwärtsführende Rohr --28-- in die untere Kammer --24--. Das Gas strömt weiter 

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 durch den unteren Teil --34-- des axialen Rohrs, das in der unteren Kammer vorhanden ist, gegen die kegelförmige Querwand --60--, wo sich die Flüssigkeit durch einen Aufprall auf der
Querwand --60-- verbindet. Die Flüssigkeit fliesst längs der Querplatte --62-- weiter und strömt in den Flüssigkeitsteil der unteren Kammer --24-- ab. Die gitterartige Halterung-64-- unter der   Querplatte --62-- trägt   zum Brechen der Wirbelbildung bei, um eine Beruhigungskammer zu bilden, in der die   Flüssigkeitsspiegelregelung --40-- in   Betrieb ist, um die Entleervorrichtung   --42-- zu betätigen. 



  PATENTANSPRÜCHE :    
1. Zentrifugaltrennanlage für die Trennung einer Flüssigkeit von einem Gas mit einem senkrecht ausgerichteten, zylindrischen Gehäuse, das einen Deckel und einen Boden besitzt, wobei das Gehäuse durch Querwände in drei Kammern, nämlich eine obere Kammer, eine mittlere Kammer und eine untere Kammer, geteilt ist, sich ein erstes abwärtsführendes Rohr für die abgeschiedenen Flüssigkeiten von der oberen Kammer zur unteren Kammer, ein zweites abwärtsführendes Rohr für die abgeschiedene Flüssigkeit von der mittleren Kammer zur unteren Kammer und ein axiales Rohr sich von der oberen Kammer zur unteren Kammer erstreckt, wobei das axiale Rohr aus zwei Teilen, nämlich einem oberen und einem unteren Teil, gebildet wird, die etwas voneinander beabstandet sind, um einen Spalt zu bilden,

   der im oberen Teil der mittleren Kammer angeordnet ist und mit einer vom Flüssigkeitsspiegel betätigten Ventileinrichtung versehen ist, um die Flüssigkeit aus einem unteren Teil der unteren Kammer abzulassen, gekennzeichnet durch eine Ablenkvorrichtung (52), um dem Flüssigkeits-Gas-Gemisch in der oberen Kammer (20) eine kreisförmige Strömung zu verleihen, um die Flüssigkeit an der Aussenseite der oberen Kammer (20) abzuscheiden und durch das erste abwärtsführende Rohr (26) in die untere Kammer (24) abzuleiten und um im axialen Rohr   (30 ;   32,34) eine Wirbelbildung hervorzurufen, um die im axialen Rohr   (30 ;

     32,34) mitgeführte Flüssigkeit im wesentlichen durch den Spalt (36) in die mittlere Kammer (22) abzuführen und durch das zweite abwärtsführende Rohr (28) in die untere Kammer (24) abzuleiten und durch eine in der unteren Kammer (24) angebrachte kegelförmige Querwand (60), deren Spitze axial unter dem unteren Ende des axialen Rohrs   (30 ;   32,34) liegt, wobei die Grundfläche des Kegels einen geringeren Durchmesser als den Durchmesser der unteren Kammer besitzt, und durch einen Gasanschluss (68), der im oberen Teil der unteren Kammer (24) angeordnet ist.

Claims (1)

1. 2. Trennanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Querwandfläche des Kegels (60) auf einem querliegenden Gitteraufbau (64) ruht. EMI3.1