AT405911B - Zyklon zur trennung von wasser und dampf - Google Patents

Description

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   Die Erfindung betrifft einen Zyklon, der als Teil eines Abhitzekessels in einem Dampfprozess dazu dient, das in den Verdampferrohren entstehende Gemisch aus Wasser und Wasserdampf so zu trennen, dass der Wasserdampf über ein in den Zyklon ragendes Tauchrohr vertikal nach oben aus dem Zyklon austritt und das Wasser den Zyklon nach der Strömungsumlenkung durch eine Leiteinrichtung vertikal nach unten verlässt
Zyklone sind Fliehkraftabscheider die im allgemeinen der Abscheidung spezifisch schwererer Partikel aus Gasen dienen und zum Beispiel zur Reinigung staubbeladener Luft erfolgreich eingesetzt werden. Im allgemeinen bestehen Zyklone aus einem vertikalen rotationssymmetrischen Gehäuse, einem Einlass der meist tangential oder spiralförmig horizontal in das Gehäuse eintritt, einem Austritt für das spezifisch leichtere Medium, der vertikal nach oben gerichtet ist.

   Dieser Austritt kann mit oder ohne in das   Zyklongehäuse   ragende Tauchrohr ausgebildet werden. Der Austritt des spezifisch schwereren Mediums erfolgt meist vertikal nach unten weg, im Falle der Abscheidung von Gas aus   Flüssigkeits-/Gasgemischen   kann die Flüssigkeit auch in einem Ringkanal gesammelt und über einen horizontal liegenden Auslass abgezogen werden. 



   Erfindungen, die Verbesserungen der bekannten Zyklonbauformen beschreiben, wurden unter anderem In den unten angeführten Patentschriften veröffentlicht. 



   Patentschrift EP 425 311 A1 (BABCCOCK & WILCOX) beschreibt einen Zyklen zur Trennung von Dampf und Wasser. Die Patentschrift beschreibt einen Zyklen, dessen   Aussengehäuse   aus einem zylindrischen Unterteil, einem kegelförmigen Mittelteil, der sich nach oben hin verjüngt, und einem zylindrischen Oberteil Das Oberteil besitzt eine zentrale Öffnung, durch die der Dampf aus dem Zyklon austritt. Der Zyklen besitzt weiters einen axial verlängerten Einlass für das Dampf-/Wassergemisch, dessen Länge ungefähr 60% der gesamten Gehäuselänge beträgt und tangential in das Zyklongehäuse mündet. 



   Patentschrift AT 319 902 B (SIEMENS) beschreibt eine Zyklen, der dadurch charakterisiert ist, dass das in den zylindrischen Teil mündende Ende des Einlaufrohres als eine Art Venturidüse ausgebildet ist. Das Ende des Einlaufrohres besteht aus einem sich stetig verengendem Teil, einem anschliessenden Teil mit gleichmässigem Querschnitt und einem sich stetig erweiternden Teil an der Mündung in das zylindrisch geformte Zyklongehäuse. Der Teil Einlaufrohres mit gleichmässigem Querschnitt und der sich stetig erweiternde Teil sind spiralförmig zur Achse des zylindrischen Zyklengehäuses hin gekrümmt. 



   Patentschrift US 4 076 507 A (HAUBERG) beschreibt einen Zyklen zur Trennung von Flüssigkeit- 'Gasgemischen. Das Zyklongehäuse ist zylindrisch, das   Flüssigkeits/Gasgemisch   tritt tangential an der Oberseite durch eine Art Venturidüse in den Zyklen ein. Der Zyklonboden ist   kuppelartig   oder konvex geformt, die Flüssigkeit wird in einem Ringkanal, der von der Aussenwand des Zyklons und dem kuppelförmigen Boden gebildet wird, gesammelt und wird über eine oder mehrere   Auslassöffnungen   abgezogen. 



   Patentschrift US 4 541 934 A (HAKOLA) zeigt in Fig. 1 den Schnitt durch einen Zyklen dessen Einlauf ebenfalls tangential in den zylindrischen Teil des Zyklongehäuses mündet und düsenförmig gestaltet ist. 



   Die hier vorgestellte Erfindung hat die Aufgabe die Abscheidung von Flüssigkeiten aus einem Flüssigkeits-/Gasgemisch mit Hilfe einer speziellen Form des Tauchrohres und eines besonders geformten
Bauteiles am Zyklenboden weiter zu verbessern. Darüber hinaus ist es Aufgabe der Erfindung den
Druckverlust im Zyklon zu verringern und die Rotationsbewegung des Wassers durch geeignete Leiteinrichtungen in eine Vertikalbewegung überzuführen. 



   Die Lösung dieser Aufgaben bestehen bei einem Zyklon zur Trennung von   Flüssigkeits-/Gasgemischen     erfindungsgemäss   darin, dass das in den Zyklon ragende Tauchrohr (1) ein düsenförmiges Einlaufstück (2) besitzt. Das   erfindungsgemässe   Einlaufstück besitzt eine rotationssymmetrische Kontur, die sich nach oben hin verjüngt wobei die Tangente am äussersten und/oder untersten Randpunkt der Erzeugenden des
Einlaufstückes mit der Horizontalen einen beliebigen Winkel von 20 bis + 70 Grad im mathematisch positiven Sinn einschliesst, so dass der Rand der Aussenkontur eine Art Spritzkante (4) bildet.

   Ein erfindung- gemäss mit einem so gestalteten Einlaufstück versehenes Tauchrohr ist in der Lage, allfällig auftreffende grössere Flüssigkeitsballen abzuweisen und ein Eindringen von Flüssigkeit in das Tauchrohr zu vermeiden. 



   An das düsenförmige Einlaufstück schliesst sich erfindungsgemäss ein als Diffuser ausgebildetes, sich kegelfömuig nach oben erweiterndes Rohrstück   (3),   das die Aufgabe des Druckrückgewinns erfüllt. Das kegelfömige Rohrstück geht anschliessend in ein zylindrisches Dampfaustrittsrohr (5) über. 



   Erfindungsgemäss weist der Boden des Zyklons eine rotationssymmetrische koaxial zur Zyklonachse liegende Erhöhung, in der Folge Wirbelbegrenzer (7), genannt auf, die eine ebene horizontale Begren- zungsfläche (8) an der Oberseite besitzt und deren Aussenkontur (9) von einer geeigneten   Hüllkurve   gebildet werden kann, sofern die Tangente an die   Hüllkurve   im obersten und/oder äussersten Punkt mit der
Horizontalen einen beliebigen Winkel von -20 bis -70 Grad im mathematisch positiven Sinn einschliesst. Die
Tangente an den untersten Punkt der   Hüllkurve   schliesst mit der Horizontalen einen Winkel von 0 bis +45 im mathematisch positiven Sinn ein.

   Der Durchmesser der oberen Begrenzungsfläche beträgt 120-150% 

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 des unteren Durchmessers des Einlaufstuckes Dieser Bauteil bildet sowohl eine definierte untere Begrenzung des Inneren des Zyklonwirbels, und damit verbunden eine Methode zur Verhinderung des   Wtederein-   saugens von bereits abgeschiedener   Flüssigkeit   als auch einen effektiven Schutz gegen das eventuelle Hochschleudern von Flüssigkeitsballen in das Saugrohr. 



   Erfindungsgemäss befindet sich im Boden (6) des Zyklons eine Leiteinrichtung (10) Die Leiteinrichtung liegt   kreisringförmig   um den   Wirbefbegrenzer,   die äussere Berandung wird von der Fortsetzung der Innenkontur des Zyklonmantels gebildet. Die Leiteinrichtung selbst besteht erfindungsgemäss aus einer zweckmässig zu   wählenden   Anzahl aus Leitschaufeln (11). Diese Leiteinrichtung führt die Rotationsbewegung des Wassers in eine vertikale Abwärtsbewegung über und führt zu einem Druckrückgewinn in der   Flüssigkeitsströmung.   

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Claims (1)

1. Patentansprüche 1. Zyklon zur Abscheidung von Flüssigkeit aus einem Flüssigkeits-/Gasgemisch mit einem leicht kegelför- migen nach unten erweiterten oder zylindrischen Zyklonmantel, einem daran etwa tangential münden- den Einlaufrohr für das Flüssigkeit-/Gasgemisch, dadurch gekennzeichnet, dass das in den Zyklon ragende Tauchrohr (1) ein düsenförmiges Einlauf- stück (2) besitzt, das eine rotationssymmetrische, sich nach oben hin verjüngende Kontur besitzt, wobei die Tangente am äussersten und/oder untersten Randpunkt der Erzeugenden des Einlaufstückes mit der Horizontalen einen Winkel von 20 bis +70 Grad im mathematisch positiven Sinn einschliesst so dass der Rand eine Art Spritzkante (4) bildet und sich an das Einlaufstück ein diffusorförmiges, sich kegelförmig nach oben erweiterndes Rohrstück (3) anschliesst,

   welches seinerseits in das zylindrische Dampfaus- trittsrohr (5) übergeht, und dass sich am Boden des Zyklons eine rotationssymmetrische koaxial zur Zyklonachse liegende Erhöhung, hier als Wirbelbegrenzer (7) bezeichnet, befindet, die eine ebene horizontale Begrenzungs- fläche (8) an der Oberseite besitzt, deren Durchmesser 120-150% des unteren Durchmessers des Einlaufstückes beträgt, und deren Aussenkontur (9) von einer geeigneten Hüllkurve gebildet wird, sofern die Tangente an die Hüllkurve im obersten und/oder äussersten Punkt mit der Horizontalen einen beliebigen Winkel von -20 bis -70 Grad im mathematisch positiven Sinn einschliesst und die Tangente an den untersten Punkt der Hüllkurve mit der Horizontalen einen Winkel von 0 bis + 45 Grad einschliesst und dass sich im Boden (6)

   des Zyklons eine Leiteinrichtung (10) befindet, die ringförmig um den Wirbelbegrenzer angelegt ist, wobei die Aussenberandung durch den Zyklonmantel begrenzt wird, und von einer geeignet zu wählenden Anzahl aus Leitschaufeln (11) gebildet wird, so dass die Rotationsbe- wegung des Wassers in eine vertikale Abwärtsbewegung übergeführt wird. **WARNUNG** Ende CLMS Feld Kannt Anfang DESC uberlappen**.