CS233073B1 - Zařízeni pro odloučení kapek z proudu plynu - Google Patents

Abstract

Vynález se týká separace kapek z proudu stlačeného plynu. Ředí uspořádání separační vestavby s horizontálně protékanými lamelovými áeparačnimi vrstvami tak, že prvky vestavby a stěna nádoby uzpůsobují část vstupního prostoru, přilehlou ke vstupním povrchům separačních vrstev do tvaru vstupních kanálů, jejichž průřez se zmenšuje ve směru toku plynu a část výstupního prostoru do tvaru výstupních kanálů, jejichž průřez se zvětšuje ve směru toku plynu. Osy kanálů mají horizontální polohu a svírají s přilehlými povrchy separačních vrstev úhel menši než 60°.

Description

Vynález se týká zařízení pro odloučení kapek z proudu plynu, které obsahuje separační vestavbu s horizontálně protékanými lamelovými separačními vrstvami, u kterých se řeší uspořádání separační vestavby pro vytvoření vstupních a výstupních kanálů účinného tvaru»

Je známo zařízení pro odloučení kapek z proudu plynu, obsahující separační vestavbu s jednou jednoduchou nebo dělenou přibližně horizontálně protékanou lamelovou separační vrstvou, která rozděluje vnitřní prostor nádoby na vstupní prostor a výstupní prostor, přičemž do vstupního a výstupního prostoru jsou zaústěna vstupní a výstupní hrdla nádoby tak, že jejich osy jsou kolmé ke vstupnímu, případně k výstupnímu povrchu lamelové separační vrstvy, přičemž u dělené separační vrstvy jsou její sekce uspořádány v jedné rovině nad sebou. Dále jsou známa zařízení se separační vestavbou, která nemají vstupní hrdlo, ale jejich vstupní prostor je přímo propojen s prostorem nádoby, která obsahuje jiné vestavby, předřazené separační vestavbě. V těchto zařízeních je plyn přiváděn do lamelové separační vrstvy podél jejího vstupního povrchu ve směru svislém. Ve zvláštních případech se řeší usměrnění toku do směru kolmého k průtočnému průřezu separační vrstvy propustnou přepážkou, předřazenou před celou plochu vstupního průřezu a vytvořenou jako soustava lopatek nebo výřezů. Nevýhodou známých zařízení je především nerovnoměrné rozdělení proudu plynu, přiváděného na vstupní průřez separační vrstvy. Ve vstupních hrdlech bývá vysoká rychlost , překračující Často 30 m/s, zatímco dovolená rychlost průtoku lamelovou separační vrstvou je v závislosti na hustotě plynu 10-2 m/s a velikost prostoru mezi hrdlem a vstupním povrchem separační vrstvy obvykle neumožňuje použití účJnného systému rozváděčích lopatek, nehledě na to, že

233 073

- 2 lopatková mříž v místě vysoké rychlosti má obvykle nepřípustnou tlakovou ztrátu. Nerovnoměrné rozdělení průtoku plynu separační vrstvou vede ke snížení účinnosti zařízení únosem v místech překročení kritické únosové rychlosti a snížením odlučivosti v místech s nízkou rychlostí plynu. U zařízení, ve kterých je plyn přiváděn ke vstupnímu povrchu separaČní vrstvy ve svislém směru podél jejího povrchu, může při vyšší průtočné rychlosti plynu vrstvou docházet ke strhávání z hladiny ve vaně, do které je svazek lamel ponořeno Společnou nevýhodou známých zařízení, užitých pro velké množství plynu při zvýšeném tlaku, jsou velké rozměry tlakové nádoby a nízké využití tlakového prostoru.

Podstata zařízení pro odloučení kapek z proudu plynu podle vynálezu spočívá v tom, že prvky separační vestavby nebo/a stěna nádoby uzpůsobují část vstupního prostoru přilehlou k vstupnímu povrchu lamelových separačních vrstev do tvaru vstupních kanálů, jejichž průtočný průřez se s rostoucí vzdáleností od jejich ústí zmenšuje, nebo/a část výstupního prostoru přilehlou k výstupnímu povrchu lamelových separačních vrstev do tvaru výstupních kanálů, jejichž průřez se s ubývající vzdáleností od jejich ústí zvětšuje. Podélné osy vstupních a výstupních kanálů mají přibližně horizontální polohu a svírají s přilehlými povrchy lamelových separačních vrstev úhel menší než 60°. Stěny vstupních kanálů jsou tvořeny buá stěnou nádoby, nebo přepážkami separační vestavby,případně obě boční stěny jsou tvořeny vstupními povrchy sousedních lamelových separačních vrstev. Zejména pro velké množství odlučované kapaliny je výhodné uspořádat lamely separačních vrstev tak, aby směry jejich šikmých vstupních částí svíraly se směrem vstupního povrchu lamelové vrstvy při jejich orientaci ve smyslu příslušných toků plynu úhel větší než 90°.

Výhody zařízení pro odloučení kapek z proudu plynu podle vynálezu spočívají v tom, že vstupní a výstupní kanály odstíní vstupní průřez lamelových separačních vrstev proti dyna mickému účinku plynu, přiváděného vysokou rychlostí do vstupního prostoru, zrovnoměrňují nátok na paralelní separační vrstvy a usměrňují tok plynu na vstupu, případně i na výstupu ze separačních vrstev tak, že v celém vstupním a výstupním· průřezu má rychlost plynu stejný směr a velikost. Vhodnou

233 073

- 3 orientací polohy lamel v separační vrstvě se dosahuje na vstupu dalšího přídavného ohybu proudu plynu, kterým se účinně odloučí kapky již na vstupních částech lamel. Tím dochází k od' lehčení jejich dalších části od velkého množství kapaliny,snižuje se únos z jejich stěn a tím se zvyšuje účinnost separační vrstvy při vysoké průtočné rychlosti plynu, U vstupních kanálů, jejichž jedna boční stěna je tvořena přepážkou, jsou separační vrstvy odlehčeny i o velké množství kapaliny, která se odloučí na této stěně a je svedena mimo separační vrstvu, Září zení pro odloučení kapek podle vynálezu umožňuje lepší využití prostoru tlakové nádoby a dovoluje navrhovat odlučovače pro velká množství stlačeného plynu.

Příklady provedení zařízení pro odlučování kapek z proudu plynu, která obsahují separační vestavbu s jednou, nebo několika paralelně zapojenými lamelovými separačními vrstvami jsou schematicky znázorněny na připojených výkresech, kde na obr.1 je znázorněn půdorys podélného řezu zařízením s jednou horizontálně protékanou lamelovou separační vrstvou se vstupním a výstupním kanálem, na obr.2 je znázorněn půdorys podélného řezu zařízením se čtyřmi paralelně řazenými separačními vrstvami se dvěma společnými vstupními kanály, jedním společným výstupním kanálem a dvěma samostatnými výstupními kanály, na obr,3 je znázorněn půdorys podélného řezu zařízením se dvěma paralelně řazenými separačními vrstvami se samostatnými vstupními a výstupními kanály, na obr,4 je znázorněn půdorys podélného řezu zařízením se dvěma paralelně řazenými separačními vrstvami, které máji společný vstupní kanál a samostatné výstupní kanály,

V nádobě 14 s horizontální podélnou osou (obr,l) je umístěna separační vestavba J obsahující horizontálně protékanou lamelovou separační vrstvu 4. Separační vestavba 2 rozděluje vnitřní prostor nádoby 14 na vstupní prostor 1 a výstupní pros tor 2, přičemž její prvky uzpůsobují část vstupního prostoru 1 do tvaru vstupního kanálu 8, jehož boční 3těny jsou tvořeny vstupním povrchem 5, lamelové separační vrstvy a přepážkou 12 a část výstupního prostoru 2 do tvaru výstupního kanálu 2, jehož boční stěny jsou tvořeny výstupním povrchem 6 lamelové separační vrstvy J. a přepážkou 12, Vstupní kanál 8 je zaústěn do svislého žlabu 10 pro odvod kapaliny, který je· vytvořen p-l

- 4 233 073 zadní straně vstupního povrchu 11 lamelové separační vrstvy Průřez vstupního kanálu 8 se s rostoucí vzdáleností od vstupního ústí u zmenšuje, průřez výstupního kanálu 2 ^{ae 3} ubývající vzdáleností od výstupního ústí 16 zvětšuje, přičemž podélné osy 15 vstupního kanálu 8 a výstupního kanálu 2 mají horizontální polohu a svírají s přilehlými povrchy lamelových separačních vrstev 4 úhel menší než 60°. Lamely 2 lamelové separační vrstvy 4 jsou umístěny tak, že úheloC, který svírají směry šikmých vstupních částí lamel 2 ^se směrem vstupního povrchu 2 lamelové separační vrstvy 2, je při jejich orientaci ve smyslu příslušných toků plynu větší než 90°.

Separační vestavba 2 (obr.2) umístěná v nádobě 14 s horizontální podélnou osou obsahuje čtyři horizontálně protékané lamelové separační vrstvy £ řazené paralelně, přičemž dvě dvojice lamelových separačních vrstev £ mají společné vstupní kanály 8, jejichž boční stěny jsou tvořeny jejich vstupními povrchy 2, jedna dvojice má společný výstupní kanál 2t jehož boční stěny jsou tvořeny jejich výstupními povrchy 6 a dvě lamelové separační vrstvy J, mají samostatné výstupní kanály 2» jejichž jedna boční stěna je tvořena stěnou nádoby 14. Vstupní kanály 8 jsou zaústěny do svislého žlabu ip pro odvod kapaliny. Podélné osy 15 vstupních kanálů 8 a výstupních kanálů 2 svírají s přilehlými povrchy lamelových separačních vrstev 2 úhel menší než 60°.

Separační vestavba 2 (obr.3), umístěná v nádobě 14 8 horizontální podélnou osou, obsahuje dvě paralelně řazené separační. lamelové vrstvy 2, jejichž vstupní povrchy 2 jeou rovnoběžné. Boční stěny vstupních kanálíi 8 a výstupních kanálů 2 jsou tvořeny přepážkou 12.

V nádobě 14 s horizontální podélnou osou (obr.4) je umístěna separační vestavba 2 ^se úvěrná paralelně řazenými horizontálně protékanými lamelovými separačními vrstvami 2, jejichž vstupní povrch 2 tvoří boční stěny společného vstupního kanálu 8 a výstupní povrchy 6 se stěnou nádoby 14 tvoří boční stěny samostatných výstupních kanálů Vstupní kanál 8 je zaústěn do žlabu 10 pro odvod kapaliny.

Plyn s obsahem kapek, přiváděný do vstupního prostoru 1, se rovnoměrně rozděluje do jednotlivých paralelně řazených sekcí separační vestavby 2° ^v těchto sekcích vstupuje plyn

233 073

- ₅ vstupním ústím 13 do vstupního kanálu 8, protéká jím podél vstupního povrchu £ lamelové separační vrstvy do které vstupuje se změnou směru větší než 90° danou sklonem a orien tací šikmých vstupních částí lamel ]_<> Po průchodu lamelovou separační vrstvou 4 prochází vyčištěný plyn výstupním kanáT lem 2 přes výstupní ústí 16 do výstupního prostoru 2« Část kapaliny obsažené v plynu, která se odloučí již na stěnách vstupního kanálu 8, je svedena žlabem 10, vytéká do vstupního prostoru 1 a je odváděna z nádoby 14 vývodem pro odvod kapaliny.

Claims (6)

1. Zařízení pro odloučení kapek z proudu plynu, obsahující separační vestavbu s jednou, nebo několika paralelně zapojenými přibližně horizontálně protékanými lamelovými separačními vrstvami, která je umístěna v nádobě, jejíž vnitřní prostor rozděluje na vstupní prostor a výstupní prostojový značené tím, že prvky separační vestavby (3) nebo/a stěna nádoby (14) uzpůsobují část vstupního prostoru (1) přilehlou k vstupnímu povrchu (5) lamelových separačních vrstev (4) do tvaru vstupních kanálů (8) jejichž průtočný průřez se s rostoucí vzdáleností od jejích ústí (13) zmenšuje nebo/a část výstupního prostoru (2) přilehlou k výstupnímu povrchu (6) lamelových separačních vrstev (4) do tvaru výstupních kanálů (9) jejichž průřez se s ubývající vzdáleností od jejich ústí (13) zvětšuje, přičemž podélné osy (15) vstupních kanálů (8) nebo/a výstupních kanálů (9) mají přibližně horizontální polohu a svírají s přilehlými povrchy lamelových separačních vrstev (4) úhel (3,^) menší než 60°.

2o Zařízení podle bodu 1, vyznačené tím, že jedna boční stěna alespoň jednoho vstupního kanálu (8) nebo výstupního kanálu (9) je tvořena přepážkou (12), nebo stěnou nádoby (14)»

3* Zařízení podle bodu 1, vyznačené tím, že alespoň dvě sousední lamelové separační vrstvy (4) mají společný vstupní kanál (8) jehož boční stěny jsou tvořeny jejich vstupními povrchy (5), nebo společný výstupní kanál (9) jehož boční stěny jsou tvořeny jejich výstupními povrchy (6).

4. Zařízení podle bodu 1, vyznačené tím, že vstupní kanál (8) ústí při zadní straně (11) vstupního povrchu (5) lamelové separační vrstvy (4) do přibližně svislého žlabu (10) pro odvod kapaliny.

5. Zařízení podle bodu 1, vyznačené tím, že úhel (°C ), který svírají směry šikmých vstupních částí lamel (7) se směrem vstupního povrchu lamelové vrstvy (5) je při jejich orientaci ve smyslu příslušných toků plynu větší než 90°«

- 7 233 073

6. Zařízení podle bodu 1, vyznačené tím, že vstupní pros tor (1) je opatřen vývodem pro odvod kapaliny, zachycené na jeho stěnách.