DE1300870B

DE1300870B - Liquid separator for entrained water contained in the water vapor during the production of distilled water

Info

Publication number: DE1300870B
Application number: DE1961B0064113
Authority: DE
Inventors: Sodersjerna Ralph Albin; Worthen Eugene Porter
Original assignee: Bethlehem Steel Corp
Current assignee: Bethlehem Steel Corp
Priority date: 1960-09-22
Filing date: 1961-09-22
Publication date: 1969-08-07
Also published as: GB936529A; NL127844C; NL269366A

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf Flüssigkeits- überliegenden Trennplatte einen konvergierenden abscheider für Destillieranlagen und insbesondere auf Hals und eine allmähliche divergierende Düse beeine neuartige Ausbildung und Anordnung von Prall- grenzt und daß ferner die Vorderkante jedes Prallblechen in einem solchen Flüssigkeitsabscheider, und Umkehrbleches die Vorderkante der vorher-The invention relates to a converging liquid-overlying partition plate Separator for stills and especially on the neck and a gradually diverging nozzle legs novel design and arrangement of baffle borders and that also the front edge of each baffle plate in such a liquid separator, and reversing plate, the front edge of the previous

Aus den neuesten Anforderungen für große De- 5 gehenden Prall- und Umkehrbleche um einen kleinen stillieranlagen von hohem Wirkungsgrad für die Her- Betrag überlappt.From the latest requirements for large baffles and reversing plates around a small one Stillieranlagen of high efficiency for the Her- amount overlaps.

stellung von destilliertem Wasser ergibt sich der Be- Nachfolgend wird die Erfindung in VerbindungPosition of distilled water results in the following the invention in connection

darf für kleinere billigere und wirksamere Flüssig- mit den Zeichnungen näher beschrieben, und zwar keitsabscheider, die der Dampf Strömung einen gerin- zeigtMay for smaller cheaper and more effective liquid with the drawings described in more detail, namely separator, which shows the steam flow to a low level

geren Widerstand entgegensetzen als bei den gegen- io F i g. 1 eine Schnittansicht in Draufsicht, wärtig erhältlichen Flüssigkeitsabscheidern. Fig. 2 eine Ansicht im Schnitt nach der LinieOppose greater resistance than with the opposed io F i g. 1 is a sectional view in plan view, liquid separators currently available. Fig. 2 is a view in section along the line

Der Druckabfall des Dampfes beim Hindurchtreten 2-2 in F i g. 1,The pressure drop of the steam as it passes 2-2 in FIG. 1,

durch einen Flüssigkeitsabscheider ist von einer Ver- F i g. 3 in vergrößertem Maßstab eine Schnitt-by means of a liquid separator is of one embodiment. 3 on an enlarged scale a sectional

ringerung der Dampftemperatur begleitet. Dies führt ansieht im Aufriß nach der Linie3-3 in Fig. 1, die wiederum zu einem Verlust an Wirkungsgrad und 15 Einzelheiten der Abstandsstücke zeigt, damit zu einem erhöhten Wärmeverbraueh der De- Das Gehäuse des Flüssigkeitsabscheiders weist eineaccompanied by a reduction in steam temperature. This leads to an elevation along line 3-3 in Fig. 1 which leads to the again shows a loss of efficiency and 15 shows details of the spacers, The housing of the liquid separator has a

stillieranlage. Bei großen mehrstufigen Kondensat- obere Platte 1, Seitenplatten 2, eine untere Platte 3, sammel-Destillieranlagen kann der Verlust an Wir- eine vordere Platte 4, eine Spritzplatte 5 und eine kungsgrad infolge des Dampfdruckabfalls bei den hintere Platte 6 auf. Wie ersichtlich, begrenzen die bekannten Flüssigkeitsabscheidern sich bis zu 10 20 obere Platte 1, die Seitenplatte 2 und die Spritzbis 15 °/o belaufen. platte 5 eine Einlaßöffnung 7 und die obere Platte 1,Stillieranlage. For large multi-stage condensate - upper plate 1, side plates 2, a lower plate 3, Collecting stills can cause the loss of a front plate 4, a splash plate 5 and a Kungsgrad due to the vapor pressure drop at the rear plate 6 on. As can be seen, the limit known liquid separators are up to 10 20 upper plate 1, the side plate 2 and the Spritzbis 15 ° / o. plate 5 an inlet port 7 and the top plate 1,

Es sind Flüssigkeitsabscheider für die Verwendung die Seitenplatten 2 und ein nach innen versetzter bei der Herstellung von destilliertem Wasser bekannt, oberer Teil 8 der Rückplatte 6 eine Auslaßöffnung 9. die mehrere flache Trennplatten aufweisen, die inner- Eine Absetzkammer 10 wird durch die Seitenplat-There are liquid separators for use on the side panels 2 and one offset inward Known in the production of distilled water, the upper part 8 of the back plate 6 has an outlet opening 9. which have several flat partition plates, the inner A settling chamber 10 is through the side plate

halb eines Gehäuses parallel zueinander unter- 25 ten 2, die hintere Platte 6, die vordere Platte 4 und gebracht sind. Eine Anzahl von Prallblechen, die in eine Ableitplatte 11 begrenzt, wobei sich die letztere dem einen Dampfdurchtritt begrenzenden Zwischen- zwischen den Seitenplatten 2 erstreckt, raum zwischen den Trennplatten versetzt befestigt Eine Ableitkammer 12 wird durch die Seitenplat-half of a housing parallel to one another, lower 2, the rear plate 6, the front plate 4 and are brought. A number of baffles that are limited in a diverting plate 11, the latter being the intermediate between the side plates 2, which delimits a steam passage, space between the partition plates fixed offset A discharge chamber 12 is through the side plate

sind, haben bei dem bekannten Abscheider eine Vor- ten 2, die hintere Platte 6, die vordere Platte 4, die derkante, die im wesentlichen in die Richtung der 30 Ableitplatte 11 und die untere Platte 3 begrenzt und Eintrittsseite des Dampfdurchtrittes weist und mit der steht mit der Absetzkammer 10 durch eine Öffnung zugehörigen Trennplatte eine Tasche zum Sammeln 13 zwischen der Ableitplatte 11 und der hinteren von Flüssigkeitspartikeln begrenzt. Platte 6 in Verbindung.are, in the known separator have a front 2, the rear plate 6, the front plate 4, the derkante delimited essentially in the direction of the deflector plate 11 and the lower plate 3 and The inlet side of the steam passage has and with which stands with the settling chamber 10 through an opening associated partition plate a pocket for collecting 13 between the diverter plate 11 and the rear limited by liquid particles. Plate 6 in connection.

Für Vorrichtung zum Abscheiden von Staub aus J_1n Gehäuse des Dampfabscheiders sind paralleleFor device for separating dust from J _1n housing of the vapor separator are parallel

Gasen sind wechselweise von gegenüberliegenden 35 Trennplatten 14 angeordnet und erstrecken sich von Wandflächen des Strömungskanals vorragende Prall- der Ableitplatte 11 und von der Spritzplatte 5 nach flächen bekanntgeworden, die so angeordnet sind, Q^_n ^j_{8 zur} oberen Platte 1. An der Trennplatte 14 daß die Querschnitte, gemessen zwischen der äußeren _smd Prallbleche 15 und 16 angeordnet, während an Kante der Prallfläche und der Kanalwand und ge- den Seitenplatten 2 Umlenkbleche 17 und 18 und messen zwischen der äußeren Kante der Prallfläche ₄₀ ein hinteres Umlenkblech 19, wie in Fig. 1 gezeigt, und der nächstfolgenden Prallfläche, bis zu deren angeordnet sind, wobei sich alle Prall- und Umlenkäußeren Kante ständig zunehmen, bleche über die volle Höhe der Trennplatten 14 erWenn der Druckabfall durch den Flüssigkeits- strecken. Die unteren Führungsecken der Prall- und abscheider verringert wird, ergibt sich eine wesent- Umlenkbleche 15 und 18 sind zur Bildung von Abliche Erhöhung des Wirkungsgrades der Destillier- 45 lauf Öffnungen 28 abgeschnitten. Das Prallblech 16 ist anlage und damit eine Verringerung des Wärme- mit einem Leitstück 20 versehen. Verbrauchs. Dies ermöglicht eine Verringerung der Die Prall- und Umlenkbleche 15, 16, 17 und 18, Größe der Destillieranlage, da eine zusätzliche welche von der Seite des Dampfabscheiders aus ge-Wärmeübergangsflache, welche zum Ausgleich für sehen in zwei Reihen angeordnet sind, liegen an den den Verlust an Wirkungsgrad infolge des höheren 50 Trennplatten 14 und Seitenplatten 2 in einem spitzen Druckabfalls durch die älteren Dampfabscheider not- Winkel an, so daß sie Taschen 21 mit diesen und wendig war, nicht mehr erforderlich ist. divergierende Düsen 22 mit den benachbarten Trenn-Die Erfindung stellt eine Verbesserung gegenüber platten 14 oder den Seitenplatten 2 bilden. Das Umdem aus der USA.-Patentschrift 2 439 536 bekann- lenkblech 19 und das Leitstück 20 bilden Taschen 23, ten Flüssigkeitsabscheider dar, welcher mehrere flache 55 Die Nasen der Prall- und Umlenkbleche 15, 16, 17 Trennplatten aufweist, die innerhalb eines Gehäuses und 18 sind bei 24 zu den Trennplatten 14 und den parallel zueinander und zur Strömungsrichtung des Seitenplatten 2 hin gekrümmt, an denen sie befestigt eintretenden Dampfes angeordnet sind, wobei an den sind und mit Vorderkanten 29 enden, welche zu der Trennplatten und an der Innenseite der= Seitenwände Eintrittsseite des Flüssigkeitsabscheiders gerichtet des Gehäuses Prallbleche! befestigt sind. 60 sind, so daß sie konische Hälse 30 bilden, die zu den Gegenstand der Erfindung ist ein Flüssigkeits- Öffnungen 25 führen.Gases are arranged alternately from opposing separating plates 14 and extend from the wall surfaces of the flow channel projecting baffle plate 11 and from the splash plate 5 after surfaces that are arranged so that Q ^ _n ^ j _{8 to the} upper plate 1. On the separating plate 14 that the cross-sections, measured between the outer _sm d baffle plates 15 and 16 arranged, while at the edge of the baffle and the channel wall and the side plates 2 baffles 17 and 18 and measure between the outer edge of the baffle ₄₀ a rear baffle 19, such as shown in Fig. 1, and the next following baffle, up to which are arranged, with all baffle and deflection outer edge constantly increasing, sheets over the full height of the separating plates 14 when the pressure drop through the liquid route. The lower guide corners of the baffle and separator is reduced, resulting in a substantial baffle plates 15 and 18 are cut off to form openings 28 to increase the efficiency of the distillation barrel. The baffle plate 16 is provided with a guide piece 20, and thus a reduction in the heat. Consumption. This enables the baffle and baffle plates 15, 16, 17 and 18, size of the distillation unit to be reduced, since an additional heat transfer surface from the side of the steam separator, which is arranged in two rows to compensate for seeing, is located on the the loss of efficiency due to the higher 50 separating plates 14 and side plates 2 in an acute pressure drop through the older steam separator not angle, so that it was pockets 21 with these and maneuverable, is no longer necessary. diverging nozzles 22 with the adjacent separating The invention represents an improvement over plates 14 or the side plates 2 form. The baffle plate 19 known from US Pat. No. 2,439,536 and the guide piece 20 form pockets 23, th liquid separators, which have several flat separating plates which are located within a housing and 18 are curved at 24 to the partition plates 14 and parallel to each other and to the direction of flow of the side plates 2 to which they are attached to the entering steam, at which are and end with leading edges 29 which lead to the partition plates and on the inside of the = Side walls of the inlet side of the liquid separator directed towards the housing baffle plates! are attached. 60 are so that they form conical necks 30, which lead to the subject of the invention is a fluid openings 25.

abscheider für mitgerissenes, im Wasserdampf enthal- Der Winkel der so gebildeten Düsen 22 kann zwi-Separator for entrained, contained in the water vapor The angle of the nozzles 22 formed in this way can be between

tenes Wasser bei der Herstellung von destilliertem sehen etwa 7° und etwa 17° betragen. Der kleinere Wasser, der durch eine Vielzahl von parallelen Wän- dieser Winkel ergibt den geringsten Druckabfall den mit Prall- und Umkehrblechen und Leitstücken 65 durch den Flüssigkeitsabscheider, erfordert jedoch gebildet und dadurch gekennzeichnet ist, daß jedes einen Abscheider von größerer Tiefe von vorn nach der Prall- und Umkehrbleche einen nach innen ge- hinten. Der größere dieser Winkel erfordert einen bogenen Nasenabschnitt aufweist und mit der gegen- Abscheider von kleinerer Tiefe, ergibt jedoch einentenes water in the manufacture of distilled see be about 7 ° and about 17 °. The smaller one Water flowing through a multitude of parallel walls at this angle gives the lowest pressure drop the one with baffle and reversing plates and guide pieces 65 through the liquid separator, however, requires is formed and characterized in that each has a separator of greater depth from the front to the front of the baffle and reversing plates one towards the inside to the rear. The larger of these angles requires one has curved nose portion and with the counter-separator of smaller depth, but gives a

erhöhten Druckabfall durch den Abscheider. Im Rahmen der Erfindung wurde festgestellt, daß der optimale Winkel etwa 10° beträgt.increased pressure drop through the separator. In the context of the invention it was found that the optimal angle is about 10 °.

Die Umlenkbleche 19 und Leitstücke 20 sind in ihrer Gestaltung den Prall- und Umlenkblechen 15, 16,17 und 18 ähnlich.The baffles 19 and guide pieces 20 are in their design the baffle and baffle 15, 16, 17 and 18 similar.

Wie ersichtlich, erreicht jede Düse 22 vor der diagonal gegenüberliegenden der nachfolgenden Öffnung 25 ihre maximale Erweiterung.As can be seen, each nozzle 22 reaches before the diagonally opposite the subsequent opening 25 their maximum expansion.

Es ist wichtig, daß die Prall- und Umlenkbleche 15, 16, 17 und 18 mit ihren freien Enden sich nur geringfügig in der Strömungslinie des Dampfes überlappen. Eine zu geringe Überlappung mindert den Wirkungsgrad des Flüssigkeitsabscheiders, während eine zu große Überlappung den Druckabfall unnötig erhöht.It is important that the baffle and baffle plates 15, 16, 17 and 18 with their free ends only overlap slightly in the flow line of the steam. Too little overlap reduces the Efficiency of the liquid separator, while too large an overlap makes the pressure drop unnecessary elevated.

Zur Sicherstellung des Abscheidwirkungsgrades werden die Prall- und Umlenkbleche so angeordnet, daß sich diese um einen kleinen Betrag, vorzugsweise etwa 0,8 mm überlappen. Um den Abstand so genau ao einhalten zu können, sind die Abstandsstücke 26 zwischen den Trennplatten und den Prall- und Umlenkblechen vorgesehen.To ensure the separation efficiency, the baffle and baffle plates are arranged in such a way that that these overlap by a small amount, preferably about 0.8 mm. To get the distance so exactly ao To be able to comply, the spacers 26 between the partition plates and the baffle and baffle plates intended.

Die Wirkungsweise des Flüssigkeitsabscheiders ist wie folgt: Dampf tritt in den Flüssigkeitsabscheider durch die Einlaßöffnung 7 ein und strömt in mehreren parallelen Bahnen, die durch die Trennplatten 14 und die Seitenplatten 2 begrenzt sind. In der ersten Hälfte des Flüssigkeitsabscheiders werden die Wasserteilchen gegen die Trennplatten 14 oder die Seitenplatten2 geschleudert. Durch den strömenden Dampf werden sie in die Taschen 21 getrieben. Auf diese Weise abgeschiedenes Wasser läuft in diesen Taschen 21 nach unten zur Ableitplatte 11.The operation of the liquid separator is as follows: Steam enters the liquid separator through the inlet opening 7 and flows in several parallel paths passing through the partition plates 14 and the side panels 2 are limited. The water particles are in the first half of the liquid separator thrown against the partition plates 14 or the side plates 2. Through the pouring They are driven into the pockets 21 by steam. Water separated in this way runs in them Pockets 21 down to the deflector plate 11.

Die Vorderkanten der Prallbleche 15 bewirken eine Richtungsänderung des Dampfstromes, so daß er in die Öffnungen 25 eintritt. Der Durchtritt des Dampfstromes durch die Öffnungen 25 erhöht die Geschwindigkeit des Dampfes, wobei die konvergierenden Einlasse zu den öffnungen 25 diese Geschwindigkeitserhöhung mit geringstmöglichen Wirbelungsund Reibungsverlusten ermöglicht. In den Düsen 22 der Prallbleche 15 wird die hohe Dampfgeschwindigkeit allmählich verringert. Die Wassertröpfchen behalten jedoch einen wesentlichen Teil der ihnen in den Hälsen 30 mitgeteilten Geschwindigkeit bei und werden in die durch die Prallbleche 16 gebildeten Taschen getrieben.The front edges of the baffle plates 15 cause a change in direction of the steam flow so that it is in the openings 25 enters. The passage of the steam flow through the openings 25 increases the speed of the steam, with the converging inlets to the openings 25 this speed increase with the lowest possible turbulence and friction losses. In the nozzles 22 the baffle plates 15, the high steam speed is gradually reduced. Keep the water droplets however, a substantial part of the speed communicated to them in the necks 30 at and are driven into the pockets formed by the baffle plates 16.

Der auf diese Weise von den mitgeführten Wasserteilchen befreite Dampf tritt durch die Auslaßöffnung 9 aus dem Flüssigkeitsabscheider aus.The steam freed in this way from the entrained water particles passes through the outlet opening 9 from the liquid separator.

Im Flüssigkeitsabscheider fließt das abgeschiedene Wasser aus den Taschen 23 nach unten zur Ableitplatte 11 und mit dem Wasser aus den Taschen 21 über die Rückseite der Ableitplatte 11 zur Ableitkammer 12, von wo es durch die Ableitverbindung abgeleitet wird, welche gegen das Zurückfließen des Dampfes durch eine an sich bekannte Wasserdichtung abgedichtet sein kann.In the liquid separator, the separated water flows out of the pockets 23 down to the discharge plate 11 and with the water from the pockets 21 over the back of the discharge plate 11 to the discharge chamber 12, from where it is diverted through the drainage connection, which prevents it from flowing back of the steam can be sealed by a water seal known per se.

Claims

Patent claims:

1. Liquid separator for water entrained in water vapor during manufacture of distilled water, which. through a multitude of parallel walls with impact and Reversing plates and guide pieces is formed, characterized in that each of the Baffle and reversing plates (15, 16, 17, 18) have an inwardly curved nose section (24) and with the opposite partition plate (14) a converging neck (3) and a gradually diverging nozzle (22) delimits and that further the leading edge of each Baffle and baffle (16, 17) the front edge of the preceding baffle and baffle (15, 18) overlaps by a small amount.

2. Separator according to claim 1, characterized in that the divergence angle of the nozzles (22) is between 7 ° and 17 °, preferably 10 °.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings