CZ231696A3

CZ231696A3 - Apparatus for separating drops of a liquid from a gas stream

Info

Publication number: CZ231696A3
Application number: CZ962316A
Authority: CZ
Inventors: Max Zimmermann
Original assignee: Max Zimmermann
Priority date: 1994-02-26
Filing date: 1995-01-06
Publication date: 1997-04-16
Also published as: WO1995023017A1; DE4406308C1; KR970701090A; PL316021A1; EP0746401A1

Description

Zařízení k odlučování kapek tekutiny z proudu plynů.

Oblast techniky

Vynález se týká zařízení k odlučování kapek tekutiny z proudu plynů, sestávající z navzájem rovnoběžně probíhajících průtokových kanálů, které jsou opatřeny alespoň jedním hlavním obloukem způsobujícím odlučování a na něj napojenými dalšími oblouky.

Dosavadní stav techniky v

Λ.

například z německého tohoto provedení jsou způsobující oblouky,

Zařízení tohoto typu je známo patentového spisu č. 3. 702 830. U vytvořeny nejméně dva, odlučování přičemž užitečný průřez průtokových kanálů mezi sousedními profily se od těchto oblouků plynule zužuje za účelem společného urychlení plynu a kapek tekutiny. Zároveň jsou tyto oblouky dimenzovány tak, aby bylo zabráněno odtržení proudu v urychleném proudění. Oblouky přitom slouží k tomu, aby v nich byla vytvořena odstředivá síla, která pak způsobuje odloučování kapek tekutiny a jejímž prostřednictvím jsou kapky tekutiny hnány na vnější stěnu ohybu. Ty pak na principu setrvačnosti tvoří na stěně kanálu kapalinový film, který horizontálním prouděním v odlučovači kapek je odváděn do oblasti uklidnění, například do záchytných kapes, kde pod vlivem síly tíže odtéká více nebo méně kolmo ke směru proudění plynné fáze do sběrné vany, upravené pod profily. V případě vertikálního proudění v odlučovači kapek se kapalinový povlak k odvodnění profilu pohybuje zpravidla proti směru proudění plynné fáze a opět za působení tíhové síly je hnán na výstupní hrany lamel odlučovače, odkud

proudového pole.

předpokládá, že aby odkapávající odkapává ve formě větších kapek zpět do U posledních typů odlučovačů se proto proudění plynu je již předem voleno tak, kapky kapaliny již nebyly strhávány proudem plynu zpět. Předpokladem je také to, že síly způsobené prouděním plynu na kapalinový film stékající po stěnách jsou menší, než síly vyvolané tíhovou silou působící na kapalinu.

U konstrukcí odlučovačů kapek podle úvodem zmíněného stavu techniky může zejména u ostrých oblouků dojít nejen k odtržení proudění, nýbrž také k tomu, že v důsledku urychlení proudění je rychle dosaženo mezní hodnoty, při které proudění plynů zabraňuje odtékání kapalinového filmu, usazeného především na vnitřní stěně oblouku.

Podstata vynálezu

Vynález si naproti tomu klade základní úkol, vytvořit zařízení úvodem zmíněného typu tak, aby bylo zabezpečeno zpětné stékání kapalinového filmu po vnitřní stěně hlavního oblouku bez toho, že ostatní podmínky procesu odlučování a proudění plynu budou nepříznivě ovlivňovány.

Při řešení tohoto úkolu podle vynálezu se předpokládá, že příčný průřez průtokových kanálů v oblasti oblouku je větší než před ním a za ním, přičemž příčný průřez průtokového kanálu před obloukem je větší než příčný průřez průtokového kanálu za obloukem. Poloměr zakřivení oblouku na vnitřní stěně přitom musí splňovat rozměrové podmínky podle vzorce:

T

V max * A

RiM «ln( 1

RiM

V tomto vzorci přitom V_A max představuje maximálně přípustnou rychlost proudění na vstupu, T - rozteč profilů odlučovače na vstupu, “s - střední šířku průtočného kanálu v místě oblouku a V - rychlost plynu, při které se na kolmých stěnách zadržuje povlak kapaliny. Prostřednictvím tohoto provedení je zamezeno zpomalování proudu plynů, vznikajícího v důsledku počátečního rozšíření příčného průřezu oblouku, způsobujícího tak rušivé přechodové rychlosti plynné fáze na vnitřní dráze oblouku při odvodňování. Následné silové seškrcení příčného průřezu kompenzuje v podstatě při konstantní šířce průtokového kanálu vznikající zpomalováni proudu plynů na vnitřní dráze při výstupu z oblouku a znemožňuje tak obvykle případnému odtržení proudu plynů. Proud plynů tak dorazí neporušen do oblasti výstupu, za předpokladu menší tlakové ztráty odlučovacího zařízení.

Stanovení rozměru poloměru zakřivení se vztahuje na kritická místa pro stékání kapalinového povlaku při rychlosti proudění menší než V max. Výhodné je přitom také to, že úhel A oblouku je možno realizovat tak, že v určitém úseku může být O _e větší než 90 . Účinnost odlučování tím může být podstatně zvýšena.

Výhody dalších provedení hlavní myšlenky vynálezu jsou vyjádřeny ve vedlejších patentových nárocích. Docílení zpomalení proudění v oblasti oblouku je dosaženo s výhodou tehdy, jestliže poměry šířek kanálu při pravoúhlém průřezu průtokového kanálu, před obloukem a za obloukem činí 0, 8 až 0,95. Je rovněž účelné, je-li poloměr zakřivení vnitřní stěny po celém oblouku rovnoměrný.

Podle dalšího provedení vynálezu jsou na roviny vstupu a výstupu, před a za obloukem, které jsou kolmé k poloměrům zakřivení a ke stěnám, napojeny přímé úseky průtokového kanálu, které vedou k dalším obloukům na vstupu a výstupu odlučovacího zařízení. Přitom délka přímého úseku průtokového kanálu před hlavním obloukem může být stanovena tak, aby stranové přesazení vrcholů vzhledem ke vstupním hranám, leželo v určitém rozmezí. Délka přímého úseku průtokového kanálu, nacházejícího se za hlavním obloukem, který směřuje k výstupu, může být podle patentového nároku 6 společné s úhlem oblouku na vstupu a výstupu stanovena tak, aby vstupní hrany a výstupní hrany byly navzájem uspořádány v podstatě navzájem v jedné rovině.

Podle dalšího provedení vynálezu může být poloměr zakřiveni vnitřní stěny oblouku vytvořeného na vstupu volen 1 až 1, 5 krát větší než poloměr zakřivení hlavního oblouku. Délky přímých úseků průtokového kanálu mezi obloukem a vstupem a hlavním obloukem mohou ležet rovněž v předem stanovených mezích, stejně tak poloměr zakřivení vnitřní strany oblouku vytvořeného na výstupu může být stanoven podle obdobných pravidel pro stanovení rozměrů jako při určování poloměrů křivosti hlavního oblouku. Na výstupu může být upraven rovněž i difusor, jehož středová osa je shodná se směrem proudění.

Přehled obrázků na výkresech

Vynález je znázorněn na přiložených výkresech představujících dvě příkladná provedení a blíže objasněn v následujícím popisu.

Zde značí:

Obr. 1 prvé příkladné uspořádání a vytvoření průtokových kanálů podle vynálezu,

Obr.2 druhé příkladné provedení odlučovače kapek podle vynálezu.

Příklady provedeni vynálezu

Na obr. 1 jsou znázorněny tři průtokové kanály 1, 2 a 3 odlučovače kapek vytvořeného podle vynálezu, který může samozřejmě sestávat i z vícero takto vytvořených průtokových kanálů. Průtokové kanály 1, 2 a 3 znázorněné na obr. 1 jsou navzájem shodné a jsou zhotoveny ze čtyř navzájem vedle sebe uspořádaných, rovnoběžně probíhajících stěnových profilů. Přední a zadní ukončení průtokových kanálů je vytvořeno pomocí zde blíže neznázorněných čelních stěn. Průřez průtokových kanálů 1, 2 a 3 je pravoúhlý, přičemž šířka příčného průřezu je určena právě odstupem profilů 4, 5, 6 a 7 tvořících průtokové kanály 1, 2 a 3.

Každý z profilů 4 až 7 a tím samozřejmě i každý z průtokových kanálů 1 až 3, ve kterých proudí ve směru šipky směs sestávající ze dvou složek, z nichž kapalná složka má být oddělena, sestává podle znázorněného příkladného provedení ze vstupního úseku o délce 1, z prvého oblouku o poloměru zakřivení RiE, z prvého v podstatě přímo probíhajícího úseku o délce 1 a na něj navazujícího hlavního oblouku 10 , vytvořeného přibližně pod úhlem 90 , který tak tvoří hlavní oblouk pro odlučování kapaliny. Z obr. 1 je dále zřejmé, že stěna 10a, ležící na vnější straně zakřiveného proudění, představuje vnější stěnu průtokového kanálu 3, resp. 1 a 2, zatímco protilehlá stěna 10b představuje vnitřní stěnu průtokového kanálu 3, resp. 1 a 2. Na tento hlavní oblouk 10 opět navazuje přímý úsek o délce 1^, na nějž navazuje třetí oblouk 11, směřující ven k výstupu. Oblouk 11 je ve znázorněném příkladném provedení upraven tak, že středová osa výstupní části je vychýlena o úhel X ze směru proudění. Tím se zvětšuje dopadový úhel sekundárních kapek na vnější dráze tohoto výstupního oblouku. Zde na vnitřní dráze za obloukem 11 výstupní části podle obr. 1 opouští proud plynného média oddělený od kapek tekutiny v podstatě rovnoběžně se směrem proudění průtokový kanál odlučovače kapek.

V příkladném provedení jsou všechna zakřivení v místech oblouků 9 a 11 dimenzována jako části kruhových drah. Přitom prvý oblouk 9 v poloměru zakřivení RiE svírá úhel 5 . Hlavní oblouk 10, způsobující odlučování má na vnitřní stěně 10b poloměr zakřivení RiM, přičemž tento oblouk 10 svírá celkový úhel (eC=P+yj, kde úhel β představuje úhel, ve kterém poloměr zakřivení RiM dosahuje k horizontální středové rovině 13, upravené uvnitř hlavního oblouku 10 kolmo ke směru proudění, a úhel Jf* představuje úhel, ve kterém hlavní oblouk 10 o poloměru zakřivení RiM vycházející ze středové roviny 13 přechází do přímého úseku o délce 1 . Roviny definované úhly β a yjsou jednak vstupními příčnými průřezy hlavního oblouku o šířce s , a jednak výstupními příčnými průřezy hlavního oblouku 10 o šířce s .

~ 2

Poslední oblouk 11, jehož vnitřní stěna 11a je vytvořena o poloměru křivosti RiA, svírá úhel S . Nad tímto úhlem S A A jsou dále ještě vytvořeny vývody.

Z obr. 1 je rovněž zřejmé, že vrchol vnitřní stěny 10b vzhledem ke vstupní hraně profilu 7 vykazuje stranové přesazení d. Vstupní šířka jednotlivých průtokových kanálů 1,

2a 3 v části vstupu proudění vyznačeného šipkou 8, vždy odpovídá rozteči T. Délka 1 by měla být určena vždy tak, aby stranové přesazení d leželo v intervalu ohraničeném hodnotami / T & d £ / T.

2

Z obr. 1 je dále zřejmé, že šířka s v hlavním oblouku je větší než šířka s , přičemž ale obě tyto šířky s as jsou vždy menší než šířka s ve středové rovině hlavního HWU oblouku 10 průtokového kanálu. Toto provedení způsobuje v oblasti hlavního oblouku 10 zpomalení proudění. V rozmezí úhlu je nejprve provedeno rozšíření průtočného průřezu a teprve v rozmezí úhlu β zmenšení průtočného průřezu. Důsledkem tohoto provedení je to, že kapalinový film tvořený vlivem odstředivých sil působících na kapky tekutiny, usazující se na vnitřní stěně 10b hlavního oblouku 10, může odtékat bez porušení směrem dolů ke vstupní hraně. Tyto vstupní hrany, jak je čárkovaně vyznačeno, mohou být směrem dolů prodlouženy, takže oblast vstupu může být delší než její původní délka 1, vyznačena ná výkrese. Současně, v důsledku zpomalení proudění s následným jeho urychlením, může být zabráněno nežádoucím jevům uvolňování v oblasti vnitřní stěny 10b. Rozšíření příčného průřezu uskutečněné v rozmezí úhlu β tak působí proti vzniku přechodových rychlostí na vnitřní stěně 10b, které jsou rušivým prvkem při odvodňování. Následné podstatné seškrcení příčného průřezu kompenzuje v podstatě v konstantní šířce průtokového kanálu vznikající zpomalování proudění na vnitřní dráze při výstupu z hlavního oblouku 10, které probíhá v rozmezí úhlu y·* a které tak obvyklým způsobem ztěžuje oddělování proudění.

tedy zcela v pořádku dostává do výstupní části Přímý úsek navazující na hlavni oblouk 10, odlučování, je dalším kritickým místem. Zde totiž šířka průtokového kanálu, v důsledku silného zaoblení hlavního oblouku 10 v rozmezí úhlu β +/*, přičemž je větší než β, vykazuje menší hodnotu. Střední rychlost plynu a tím i mezní plochy smykového napětí proudění zde ale naproti tomu vykazují větší hodnoty. Zároveň je ale na stěnách průtočných kanálů tvořící se povlak kapaliny, stékající v důsledku působení složek tíhové síly menší, jestliže sklon odlučovací stěny je v porovnání se směrem náběhu proudění větší.

Proudění se o šířce s .

způsobující s

Dříve než bude blíže objasněno dimenzování těchto jednotlivých oblastí, měly by být zmíněny jednotlivé předpoklady k vytvoření toku kapalinového filmu v protiproudu. Určení velikosti proudění kapalinového filmu je dáno mezními plochami smykového napětí proud plynu působí na kapalinový film. Potřebný protiproud media, nezbytný pro spolehlivé odvodnění profilů je zajištěn tehdy, jestliže dolů směřující tíhová síla převažuje nad účinky smykového napětí plynné fáze. Jsou-li ovšem tyto síly vyrovnané, vzniká pak nahromadění kapalinového filmu. Této situaci by tedy mělo být v odlučovači zabráněno. Za normálních podmínek vzniká na kolmých stěnách mez nahromadění kapalinového filmu pro systém vzduch/voda, a to při podmínkách přibližujících se proudění plynu příčným průřezem průtokového kanálu o rychlosti od 12 do 15 m/sec.

Protichůdný směr proudění kapalinového filmu a plynu v přímém úseku průtokového kanálu navazujícího na hlavní oblouk 10 způsobující odlučování, je tedy zaručen pouze tehdy, jestliže pro rychlost v kanálu platí:

v 4 v k plyn *

kde Ycos při tom představuje sklon odlučovací stěny.

Maximálně přípustná rychlost vstupního proudění ve směru šipek 8, kterou nelze volit libovolně velkou, má-li být zabráněno strhávání kapek tvořících se na spodních hranách profilů 5, 6 a 7, lze výpočtem získat z prvého vzorce pro stanovení hodnoty resp. s^, kterým je rovnice la:

rplyn 2 = are cos (- * T/s^) .

A max

S ohledem na tlouštku profilů b vyplývá z tohoto vzorce další rovnice pro stanovení rozměrů a sice rovnice lb:

t*cos y - b₂, přičemž b^ je tloušťka stěny profilu v rovině nacházející se nad hlavním obloukem 10.

Podstatným znakem odlučovače kapek podle vynálezu je menší šířka s^ průtokového kanálu za hlavním obloukem 10 oproti šířce s^ průtokového kanálu před tímto hlavním obloukem 10. Přitom platí rovnice 2:

s /s = 0, 8 - 0, 95, s výhodou pak 0, 85 - 0, 9.

2

Z této rovnice vyplývá předpis pro stanovení velikosti prvého, dílčího úhlu β hlavního oblouku 10, kterým je rovnice 3:

(s_x + b_x>

β - ar cos * -,

T přičemž b je opět tloušťka stěny profilu v rovině nacházející se před hlavním obloukem 10.

Je-li proudění v hlavním oblouku 10 určováno prostřednictvím zákonitostí potenciálního víru, nebo hodnota vstupního proudění určována pomocí rovnice kontinuity, lze obdržet vzorec pro stanovení poloměru křivosti RiM vnitřní stěny 10b, kterým je rovnice 4:

V*( RiM)

V *

A max ln( 1 + s) plyn

RiM*

RiM

Pomocí tohoto vyjádření rozměru je zabezpečen tok kapalinového filmu i na vnitřní stšně 10b, přičemž však o celkový úhel hlavního oblouku 10 musí být pod hodnotou 90 , o nebo musí být maximálně omezen na hodnotu 90 .

Jak bylo právě uvedeno, délka 1^ přímého úseku mezi prvým obloukem 9 a hlavním obloukem 10, způsobujícím odlučování, je stanovena tak, aby bylo dosaženo postačujícího stranového přesazení jednotlivých vrcholů vnitřních stěn 10b, oproti vstupním hranám sousedních profilů. Toto přesazení d, které by mělo být u všech profilů řádově stejné, zabraňuje tomu, že relativně velké kapky kapaliny mohou procházet odlučovačem, aniž by se dostaly do kontaktu se stěnami. Délka 1^ dalšího přímého úseku je pak volena tak, aby vstupní a výstupní hrany odlučovače, t. j. vstupní hrany 7a, 6a, 5a, 4a každého profilu lícovaly s příslušnými výstupními hranami 7b, 6b, 5b, 4b, což znamená, aby podle příkladného provedení podle obr. 1 ležely v podstatě vždy v jedné vertikální rovině. Délka e úseku vstupní části mezi vstupní hranou 7a a začátkem prvého oblouku 9 zabraňuje vstupu kapaliny do odlučovacího kanálu při špatném vstupním proudění a slouží zde při nižší rychlosti plynu a při maximálních tíhových účincích k urychlení kapalinového filmu při cestě k výstupní hraně. Délka e tohoto úseku leží v intervalech pro který platí:

0, 3T < e < 0, 7T, s výhodou 0, 5T.

Při brzdném účinku proudu plynu na kapalinový film, zadržujícím jej na vnitřní stěně prvého oblouku 9 je výhodné, je-li poloměr zakřivení RiE této stěny volen jako 1 až 1,5 násobek poloměru zakřivení RiM hlavního oblouku 10.

Na obr. 2 je znázorněn odlučovač kapek, u něhož jednotlivé profily 4', 5*, 6*, 7* nemají stejnou tlouštku stěny jeko u příkladného provedení podle obr. 1. Tlouštky b stěn profilů 4*, 5', 6', 7' jsou provedeny tak, že jsou místy zesílené, a to zejména v oblasti hlavního oblouku 10 a v oblasti výstupu.

Oblast výstupu odlučovače kapek má zejména za úkol, aby proudění směřovalo rovnoběžně se směrem vstupu proudu, popřípadě podle možností souměrně s ním, nehledě na případy, kdy je požadován šikmý výstup proudu. U příkladného provedení podle obr. 2 jsou šipky 12 označující směr výstupu proudění odchýleny o úhel X od vertikální roviny. Oblast výstupu má rovněž za úkol zachytit primární kapičky, které zůstaly v proudu media, zejména v průběhu přeměny kapek na kapalinový film, ze kterých se tak staly takzvané sekundární kapičky. Mimo to má tato oblast výstupu za úkol udržet co nejmenší ztrátu proudu plynu při výstupu z odlučovače.

V řešení podle vynálezu se ukazuje, že je výhodné, je-li rovnice pro stanovení poloměru zakřivení RiM hlavního oblouku použita i pro stanovení poloměru zakřivení oblouku 11 v oblasti výstupu, takže poloměr zakřivení RiA je stanoven odpovídajícím způsobem prostřednictvím úhlu S . V závislosti A na požadavcích použití mohou být rovněž, jak je znázorněno na obr. 2, koncové části lamel zesíleny ve tvaru difuzoru tlumicího rázy, popřípadě mohou být lamely vytvořeny o stejné tlouštce. Znázorněná verze provedení má tu výhodu, že z důvodu volného průchodu proudění výstupní částí odlučovače, je podstatně redukována tlaková ztráta. Toho je dosaženo tehdy, je-li výstupní část dimenzována podle následující rovnice 6.

Analogicky k provedení hlavního oblouku 10, v němž je především uskutečňováno odlučování, platí i zde pro rozměrové poměry šířek průtočného kanálu před a za obloukem 11 rovnice

6.

s₃/s₂ =0,85 - o, 95, s výhodou 0,9.

posledním obloukem, kde navazuje výstupní o obvykle 7 , při délce difuzoru dosahující

Poloměr zakřivení vnitřní stěny 11a vyplývá z rovnice 4. Úhel otevření λ za difuzor, činí dvojnásobku rozteče T. Za účelem volného průchodu proudění může být tento difuzor prodloužen, přičemž hodnota úhlu . o o muže být překročena až na max. 15 , s výhodou pak na 10 až o » o . Úhel otevření Λ na vnější straně oblouku je přitom o 2 o až 3 větší než na vnitřní straně 11a. Přitom se doporučuje volit úhel otevření λ výstupní části tak, aby se středová osa výstupního difuzoru odchylovala od výstupního směru proudění o o o o maximálně 10 , s výhodou pak o 3 až 8 .

Tlakové ztráty podle vynálezu vytvořeného odlučovače jsou mezi hodnotami 1 a 2. Zde je však nutno počítat s vyššími náklady a to jednak s náklady při použití chladící věže, kde tlakový rozdíl daný výškou věže je nezbytnou podmínkou pro vytvoření přirozeného tlaku. Další výhodou zesílených výstupních hran je dosažení zvýšené stability, která je důležitá pro činnost svazku odlučovačů.

Provedení výstupní části s konstantní tlouštkou stěn podle obr. 1, je vhodné pro použití jako předodlučovače, který bývá často využit jako lacinější verze, nebo také při provedení odlučovače zhotoveného z plechu o konstantní tlouštce. Na vnitřní straně oblouku vznikající zpětné proudění podmiňující oddělováni, přitom ulehčuje infiltraci čistící kapaliny do odlučovacích průtočných kanálů na straně vstupu proudění, což je zejména výhodné při odlučování kapalin tvořících inkrustace. Pro směr výstupu středové osy difuzoru a poloměr křivosti vnitřní dráhy oblouku, který přechází do výstupní části o konstantní tlouštce stěny, platí tytéž vzorce pro stanovení rozměrů. V závislosti na podmínkách použití je samozřejmě možné vytvořit výstupní část i v jiném provedení, ovšem v mezích popsaných řešení.

Následné by měl být krátce shrnut výklad, pokud se týká působení hlavního oblouku 10 způsobujícího odlučování v odlučovači podle vynálezu.

Požadavek určitého teoretického mezního průměru kapek pro stanovení rychlosti vstupu proudění vede podle známých Bůrckholzových vzorců k určení prvého parametru hlavního oblouku 10, kterým je jeho celkový úhel oC - β + y·' a střední šířka s hlavního oblouku 10 při odpovídající rozteči T.

pož ado váných, vstupního proudění mechanismem odvodňování, maximálně , které max vyplývá z rovnic přípustných rychlostí jsou samozřejmě omezeny la a lb šířka s průtočného kanalu nad hlavním obloukem 10 a rovněž tak dílčí úhel y·* hlavního oblouku 10. V souvislosti s požadavkem, aby poměr s /s byl roven 0,7 - 0, 95, s výhodou 0, 85 - 0,9,

2 vyplývá i šířka s průtočného kanálu před hlavním obloukem 10 a z toho v souvislosti s rovnicí 3 i dílčí úhel β hlavního oblouku 10.

Chybějící poloměr křivosti RiM vnitřní stěny 10b hlavního oblouku 10 je analogicky stanoven z rovnice 4. S pomocí vztahu s = 0, 5*( s + s ), pak může být stanoven mezní 1 2 průměr kapek za použití známých Bůrckholzových vzorců, kdy platí:

* μ * G * s * V * T * oC Tr A

Mají-li být stanoveny rozměry odlučovače kapek podle vynálezu při použití pro střešní uspořádání pod určitým úhlem sklonu, je zřejmé, že konstrukční provedení se vzhůru směřujícím prouděním je zcela jiné v porovnání s horizontální konstrukcí. Především jsou menší obrysy profilů způsobujících odlučování, t. j. jiná šířka průtočných kanálů, úhly oblouků a jejich poloměry zakřivení. Mimoto stojí za povšimnutí, že u střešního uspořádání lamel nemusí odlučovací kapalina nezbytně odkapávat, ale má právě tu možnost odtékat podél skloněných vstupních hran, např. do zvlášt k tomu vytvořených zón. Prostřednictvím těchto opatření je možno zvýšit maximální rychlost vstupního proudění. Pro V je

A max pak možno v rovnicích la a 4 dosadit odpovídající velikost těchto hodnot.

Odlučovač podle vynálezu se vyznačuje především vysokou průchozí rychlostí a je obzvláště žádaným typem. Může být proto použit pro vyšší rychlosti vstupního proudění. Mimo lepší odlučovací schopnosti v cenově úsporné zmenšení průřezu má odlučovač podle vynálezu vyšší samočisticí schopnost, neboř kapaky v důsledku odstředivých sil narážejí na stěny odlučovače vyšší rychlostí. Vyšší rychlost vstupního proudění je zpravidla zároveň spojena s vyšší dodávkou kapaliny do odlučovače, čímž narůstá tlouštka kapalinového filmu a tím i rychlost tečení kapalinového filmu na stěnách odlučovače. Není-li pro celkově lepší odlučování využito vyšší rychlosti vstupního proudění, či zvětšena rozteč lamel odlučovače, zůstává vždy ještě výhoda vyšší dodávky kapaliny do odlučovače.

Claims

1. Zařízení k odlučování kapek tekutiny z proudu pl^nů, které sestává z navzájem rovnoběžně probíhajících průtokových ¹ | kanálů, které jsou opatřeny alespoň jedním hlavní ia obloi^kem ΐ způsobuj ící cm odlučování a na něj napojeným dalším q^LoukemT*'““ vyznačující se tím, že příčný průřez průtokových kanálů (1,

2, 3) je alespoň v místě hlavního oblouku (10) větší než před a za tímto obloukem, přičemž šířka s příčného průřezu před hlavním obloukem (10) je větší než šířka s příčného průřezu za hlavním obloukem (10), a že poloměr zakřivení RiM hlavního oblouku (10) na vnitřní stěně (10b) je dán vztahem:

V *

A max ln( 1 + s)

- ^V ₇ ' plyn

RiM *

RiM kde V je maximálně přípustná rychlost vstupního proudění

A max do zařízení na jeho vstupu, T je rozteč průtokových kanálů na vstupu, s je střední šířka průtokového kanálu v hlavním oblouku (10), V je střední rychlost, při které se plyn kapalinový film hromadí na kolmých stěnách.

2. Zařízení podle nároku 1, vyznačující se tím, že příčný průřez průtokových kanálů je vždy pravoúhlý, přičemž poměr šířky s průtokového kanálu před hlavním obloukem (10) a 2 šířky s^ za hlavním obloukem (10) je v poměru:

s /s =0,8-0,95.

2 1

3. Zařízení podle nároků 1 a 2, vyznačující se tím, že oblouk o úhlu je mezi příčným průřezem v největší šířce hlavního oblouku (10) a příčným průřezem o šířce za hlavním obloukem (10) je stanoven ze vzorce:

V * T

Γ. plyn 2

- are cos (-) .

V * s

A max 2

4. Zařízení podle nároků 1 až 3, vyznačující se tím, že oblouk o úhlu β mezi příčným průřezem o šířce před hlavním obloukem (10) a příčným průřezem v největší šířce S . . . HWU hlavního oblouku (10) je stanoven ze vzorce:

β = are * cos * kde b^ je síla stěny profilu v rovině hlavního oblouku (10).

5. Zařízení podle nároků 3 a 4, vyznačující se tím, že poloměr zakřivení RiM vnitřní stěny (10b) je po celém oblouku tvořeného oběma úhly β + y*neměnný.

6. Zařízení podle nároku 5, vyznačující se tím, že vstupní a výstupní roviny před a za hlavním obloukem (10) směřují kolmo k vnitřním stěnám (10b), přičemž právě v těchto rovinách jsou napojeny přímé úseky o k hlavnímu oblouku (10) resp. 1 , které vedou k 2 delče 1 , 1 dalším na výstupu upraveným obloukům (11), resp. na vstupu zařízení upraveným obloukům ( 9).

7. Zařízení podle některého z nároků 1 až 6, vyznačující se tím, že délka 1^ přímého úseku vytvořeného před hlavním obloukem (10) je rozměrově stanovena tak, že stranové přesazení d mezi vrcholy tvořenými poloměrem zakřivení RiM a vstupními hranami, leží uvnitř intervalu T/2 - d 3/2 T.

8. Zařízení podle některého z nároků 1 až 7, vyznačující se tím, že délka 1 přímého úseku vytvořeného za hlavním 2 obloukem (10), který vede k výstupu, a úhly odklonění na vstupu a výstupu jsou rozměrové stanoveny tak, že vstupní hrany a výstupní hrany odlučovacího zařízení spolu v podstatě navzájem lícují.

9. Zařízení podle nároku 6, vyznačující se tím, že poloměr zakřivení RiE vnitřní stěny (10b) oblouku (9) vytvořeného na vstupu je 1 až 1,5 krát větší než poloměr zakřivení RiM hlavního oblouku (10).

10. Zařízení podle nároku 9, vyznačující se tím, že délka 1 přímého úseku mezi obloukem (9) vytvořeném na vstupu a vstupní hranou ( 7a) leží v rozmezí hodnot 0, 3 T < 1 < 0, 8

T.

11. Zařízení podle nároků 6 a 8, vyznačující se tím, že poloměr zakřivení RiA na vnitřní stěně (11a) oblouku (11) vytvořeného na výstupu je stanoven ze vzorce:

T

V * - < V . ,

Λ ^max ln( 1 + s,) ^plyn

RiA * -—

RiA kde šířka s je šířka průtokového kanálu, nacházejícího se za 2 hlavním obloukem (10).

12. Zařízení podle nároku 6, vyznačující se tím, že pro oblouk (11) vytvořený na výstupu se vztahují význaky obsažené v nárocích 1 a 2.

13. Zařízení podle nároku 11, vyznačující se tím, že na výstupu odlučovače je vytvořen difuzor, jehož středová osa je od směru výstupu proudění odkloněna o úhel X .

14. Zařízení podle nároku 13, vyznačující se tím, že úhel £ o o otevřeni e difuzoru čím 5 až 12 .