DE1794340C2

DE1794340C2 - Zentrifugalabscheider

Info

Publication number: DE1794340C2
Application number: DE19681794340
Authority: DE
Inventors: David Lloyd George Beattle; Ferris George Edmonton Alberta Swann; Robin Burke Willis
Original assignee: Porta Test Manufacturing Ltd
Current assignee: Porta Test Manufacturing Ltd
Priority date: 1967-04-24
Filing date: 1968-04-24
Publication date: 1982-05-27
Also published as: DE1794340A1

Description

Die Erfindung betrifft einen Zentrifugalabscheider zum Abtrennen von Flüssigkeit aus einem Gasstrom in einer Leitung mit einem in der Leitung angeordneten zylindrischen Wirbelrohr, mit einer an dem zuströmseitigen Endteil des Rohres angeordneten Nabe und Leitflächen, mit einem das Wirbelrohr umgebenden Mantel, mit einem Ringspalt am abströmseitigen Ende des Wirbelrohres, der im wesentlichen von zwei koaxial mit Abstand voneinander angeordneten Rohrabschnitten begrenzt ist, mit einem sich durch die Nabe zwischen einem Mittenabschnitt des Wirbelrohres und dem Ringspalt erstreckenden Kanal, wodurch eine Ansaugwirkung an dem Ringspalt erzeugbar ist, und mit einem mit dem Kanal verbundenen Sammler für die durch den Ringspalt entfernte Flüssigkeit

Aus der GB-PS 7 11 304 ist ein derartiger Zentrifugalabscheider bekanntgeworden, der dazu dient, Staubteilchen aus einem Gasstrom in einer Leitung abzuscheiden. Dabei sind die beiden Rohrabschnitte des Wirbelrohres teleskopartig angeordnet, wobei der abströmseitige Rohrabschnitt innerhalb des zuströmseitigen Rohrabschnittes liegt und von diesem nach innen einen Abstand hat, um den Ringspalt zu bilden. Der Kanal erstreckt sich von dem Raum zwischen den zwei Rohrabschnitten und führt durch den Mantel zu dem Einlaß eines außen angeordneten Wirbelstromabscheiders, um eine zweite Trennung der durch den Ringspalt abgezogenen beiden Komponenten zu bewirken. Der Kanal führt dann von dem Auslaß des Wirbelstromabscheiders durch die Wand des Mantels und ist mit einer Durchführung verbunden, die sich durch das Innere der Nabe erstreckt
Bei diesem bekannten Zentrifugalabscheider besteht

ίο ein Nachteil darin, daß durch ihn ein starker Druckabfall in der Leitung erzeugt wird. Dieser starke Druckabfall wird durch die teleskopartige Anordnung des zuströmseitigen und abströmseitigen Abschnittes des Wirbelrohres, den relativ kleinen Querschnitt des Kanals und

is durch den äußeren Wirbelstromabscheider, durch den d'e zweite Trennung erfolgt, bewirkt

Insbesondere bei Erdgasleitungen ist es notwendig, kleine Flüssigkeitsteilchen aus dem Gasfluß zu entfernea Ein Abscheider, der hierbei eingesetzt werden soll, muß einen hohen Wirkungsgrad haben und fähig sein, mindestens 99% der mitgenommenen Teilchen zu entfernen, da sonst durch die Flüssigkeit Kompressoren oder andere mit der Gasleitung verbundene Einrichtungen beschädigt werden. Ferner ist es wesentlich, daß durch den Abscheider nur ein sehr kleiner Druckabfall in der Größenordnung von 70 bis 140 g/cm² bewirkt wird. Der durch den oben erwähnten bekannten Drackp.bscheider erzeugte Druckabfall macht diesen Abscheider für die Verwendung bei Erdgasleitungen vollkommen ungeeignet

Aus dem DE-Gbm 18 43 228 ist ein Zentrifugalabscheider bekannt, der zum Abtrennen von Flüssigkeit aus einem Gasstrom dient Dieser Abscheider enthält ein' Wirbelrohr, welches an seinem abströmseitigen Endabschnitt mit einem Ringspalt ausgebildet ist Der Ringspalt ist von einer ringförmigen Kammer umgeben, die die abgeschiedene Flüssigkeit aufnimmt und mit einem Auslaß für die Flüssigkeit ausgebildet ist Der Ringspalt wird durch zwei mit Abstand zueinander angeordneten und radial zueinander ausgerichteten Rohrabschnitten begrenzt, wodurch kein wesentlicher Druckabfall eintritt Bei diesem bekannten Abscheider besteht ein Nachteil darin, daß der Abtrennwirkungsgrad relativ klein ist da das Entfernen der Flüssigkeit durch den Ringspalt lediglich aufgrund der Wirkung von Zentrifugalkräften erfolgt, so daß daher einige Flüssigkeitsteilchen in dem Wirbelrohr zurückbleiben. Ferner besteht die Möglichkeit daß Gas zusammen mit der abgetrennten Flüssigkeit abgegeben wird. Ein solcher Zentrifugalabscheider wäre beispielsweise für die Verwendung in Erdgasleitungen wegen seines geringen Abscheidewirkungsgrades ungeeignet.

Aus dem DE-Gbm 17 08 084 ist eine Abscheidevorrichtung für tropfbar-flüssige Schwebeteilchen in Gasen oder Dämpfen bekannt. Bei dieser Abscheidevorrichtung ist ein vertikal angeordnetes, zylindrisches Wirbelrohr vorgesehen, in dem am zuströmseitigen Endteil eine Nabe und Leitflächen angeordnet sind. Koaxial zu diesem Wirbelrohr und mit Abstand von seinem abströmseitigen Ende ist ein weiteres Rohr angeordnet, welches einen kleineren Durchmesser als das Wirbelrohr aufweist. Durch die Beabstandung der beiden Rohre voneinander ist ein Ringspalt gebildet. Der zuströmseitige Endabschnitt des weiteren Rohres

b5 und das Wirbelrohr und damit auch der Ringspalt sind von einem Mantel umgeben. Wenn ein mit Flüssigkeitströpfchen beladenes Gas durch diese Vorrichtung strömt, so können die Flüssigkeitströpfchen aufgrund

der Zentrifugalkraft durch den Ringspalt in den von dem Wirbelrohr und dem zuströmseitigen Abschnitt des weiteren Rohres einerseits und dem Mantel andererseits begrenzten Ringraum eintreten. Am unteren Ende des Mantels ist sine AbfluBleitung vorgesehen, durch die die Flüssigkeit ausfließen kann, welche sich in dem Ringraum gebildet hat Der Wirkungsgrad dieser Abscheidevorrichtung ist nicht besonders groß, da der Abscheidevorgang lediglich über die Breite des Ringspaltes stattfindet Dadurch, daß die abströmseitige Kante des weiteren Rohres radial nach innen gegenüber der abströmseitigen Kante des Wirbelrohres verschoben ist ergibt sich ein starker Druckabfali, so daß diese Abscheidevorrichtung dann nicht geeignet ist wenn ein stärkerer Druckabfall vermieden werden muß, wie es z. B. bei der Vsrwendung von Abscheidevorrichtungen in Erdgasleitungen der Fall ist

Ein anderer Zyklonabscheider ist in der US-PS 29 18 139 angegeben. Auch dieser Abscheider ist für eine vertikale Anordnung ausgestaltet In einem Wirbelrohr ist konzentrisch ein zweites Rohr angeordnet wobei in dem Ringspalt zwischen dem Wirbelrohr und dem zweiten Rohr Leitflächen vorgesehen sind, um das einströmende Gas in eine Wirbelbewegung zu versetzen. In dem Mantel des zweiten Rohres sind auf der Höhe der Leitflächen Öffnungen vorgesehen, von denen jeweils eine mit je einem Ende je eines Kanals strömungsmäßig verbunden ist der in jeder Leitfläche vorgesehen ist Das andere Ende dieses Kanals mündet an der Oberfläche der betreffenden Leitfläche. Das in das Wirbelrohr gelangende Gas strömt über die Leitflächen und wird in Wirbelbewegung versetzt wodurch zunächst im wesentlichen größere Staubteilchen zur Innenwandung des Wirbelrohres gelangen und nach unten fallen. Das Gas strömt von unten her in das zweite Rohr, wobei der Orientierungssinn der Wirbelströmung beibehalten wird, so daß noch in dem Gasstrom befindliche Teilchen nunmehr nahe der Innenwandung des zweiten Rohres konzentriert werden. Diese Teilchen werden im wesentlichen durch die Öffnungen im zweiten Rohr und die Kanäle in den Leitflächen bewegt und gelangen damit wieder zurück in das Wirbelrohr, in dem sie an dessen innerer Wandung nach unten abfallen. Durch den abströmseitigen Endabschnitt des zweiten Rohres strömt das Gas aus dem Zyklonabscheider. Dieser bekannte Zyklonabscheider ist von einer ganz anderen Sauart wie der eingangs angegebene.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Zentrifugalabscheider anzugeben, der einen großen so Wirkungsgrad zum Abtrennen der Flüssigkeitsteilchen aufweist wobei nur ein geringer Druckabfall erzeugt wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die beiden Ränder der Rohrabschnitte in an und für sich bekannter Weise im wesentlichen radial zueinander ausgerichtet sind, und das das Wirbelrohr und der Mantel zusammen eine längliche, im wesentlichen horizontale, ringförmige Trennkammer bilden, die mit dem Ringspalt verbunden ist wobei ein Einlaß des Sammlers zur Entfernung von Flüssigkeit aus der Trennkammer mit dieser in Verbindung steht, und daß sich eine Durchführung zwischen dem Mittenabschnitt des Wirbelrohres und der Trennkammer erstreckt, wobei die Durchführung und die Trennkammer b5 gemeinsam den Kanal bilden.

Die gute Arbeitscharakteristik des erfindungsgemäßen Zentrifugalabscheiders wird dadurch erzielt, daß zwischen den Rohrabschnitten in der angegebenen Weise ein Ringspalt ausgebildet ist an dem eine Saugwirkung auftritt Ferner kommt hinzu, daß unter Einfluß der Schwerkraft in der Trennkammer ein zweites Abscheiden bewirkt wird Die Trennkammer erstreckt sich von dem Ringspalt des Wirbelrohres bis a·, dem zuströmseitigen Endabschnitt des Wirbelrohres. Da sich die Trennkammer somit über einen wesentlichen Längsabschnitt des Abscheiders erstreckt erreicht man eine wirkungsvolle zweite Abscheidung. Diese zweite Abscheidung wird lediglich durch Gravitationskräfte bewirkt und erzeugt einen vernachlässigbaren Druckabfall verglichen mit demjenigen, der durch einen zweiten Wirbelstromabscheider erzeugt wird

Das Verhältnis der Querschnittsflächen des Ringspaltes unter der Bohrung in der Nabe liegt vorzugsweise .wischen 0,2 und 2,0.

Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels anhand der Zeichnung. Darin zeigt

F i g. 1 eine teilweise im Schnitt dargestellte Seitenansicht eines Durchgangsabscheiders und

F i g. 2 einen Längsschnitt durch den Abscheider nach Fig. 1, mit besonderer Kennzeichnung bestimmter Abmessungen desselben.

F i g. 1 zeigt einen in eine Rohrleitung 102 eingesetzten Durchgangs-Abscheider 101, der im dargestellten Beispiel ein Teil der Rohrleitung bildet. Der Abscheider enthält ein aus zuström- bzw. abströmseitigen Rohrabschnitten 104 und 105 gebildetes Wirbelrohr 103. Die Rohrabschp.itte 104, 105 weisen in axialer Richtung gegenseitigen Abstand auf, so daß nahe dem Abströmende des Wirbelrohrs 103 ein schmaler, ringförmiger axialer Ringspalt 106 gebildet ist Das Wirbelrohr 103 ist mit gewissem Abstand im wesentlichen konzentrisch von einem äußeren Mantel oder Rohr !07 umgeben. Dadurch ist zwischen dem Wirbelrohr 103 und dem Mantel 107 ein an den Enden verschlossener Ringraum, der im folgenden als Schwerkraft-Trennkammer 108 bezeichnet werden soll, mit ringförmigem Querschnitt gebildet In dem an der Zuströmseite angeordneten Rohrabschnitt 104 ist eine Nabe 109 mit kreisförmigem Querschnitt und daran angebrachten, radial verlaufenden Leitschaufeln 110 befestigt. Die Nabe 109 weist eine Durchlaß Bohrung 111 auf, welche über eine Mündung 11 la in den Rohrabschnitt 104 mündet. Die Bohrung 111 ist mit einer Leitung 112 strömungsverbunden, so daß ein abgeschlossener Durchlaßkanal zur ringförmigen Kammer 108 gebildet ist. Dadurch ist der Ringspalt 106 über eine geschlossene Leitung mit der Mündung lila verbunden. In der ringförmigen Trennkammer 108 mündet ein Sammelbehälter 113 zum Abführen der Flüssigkeit aus dieser. Das Verhältnis zwischen der Querschnittsfläche des Ringspalts 106 zu derjenigen der Bohrung 111 beträgt vorzugsweise zwischen 0,2 und 2,0.

Nachstehend sind die Bestandteile des Abscheiders in näheren Einzelheiten beschrieben. Das Wirbelrohr 103 weist im wesentlichen kreisförmigen Querschnitt auf. Es setzt sich zusammen aus einem an der Zuströmseite angeordneten, längeren Rohrabschnitt 104 und einem kürzeren Rohrabschnitt 105 an der Abströmseite. Die Rohrabschnitte sind mittels den Ringspalt 106 überbrükkender Stege 114 im wesentlichen koaxial miteinander in gegenseitigem Abstand gehalten. Der Ringspalt 106 verläuft über den gesamten Umfang der Rohrabschnitte 104, 105. Ein vollständig umlaufender Ringspalt ist notwendig, um Materialbrücken zu vermeiden, über

welche ein Teil der Flüssigkeit hinwegströmen könnte, woraus sich eine Verschlechterung der Abscheideleistung ergäbe.

Der äußere Mantel 107, welcher im gezeichneten Beispiel ein mittels Flanschen in die Leitung 102 eingesetztes Teil derselben bildet, umschließt das Wirbelrohr 103 in einigem Abstand.

An den beiden Enden des Wirbelrohres 103 sind Dichtungsflansche 115 vorgesehen, mittels deren es zwischen den Anschlußflanschen des äußeren Mantels 107 und der Leitung 102 eingespannt ist Die Flansche 115 bilden eine Abdichtung der Enden der Trennkammer 108.

Die Leitung 112 erstreckt sich quer über den Rohrabschnitt 104 neben seinem Gas-Flüssigkeits-Einlaß. Sie ist beispielsweise durch Verschweißen starr befestigt. Um die dadurch bewirkte Störung der Hauptströmung möglichst gering zu halten, weist die Leitung 112 ovale Querschnittsform auf. Ihre Enden münden in der Trennkammer 108.

Die Leitung 112 trägt eine Nabe 109, welche zur Innenfläche des Rohrabschnitts 104 einigen Abstand aufweist Die Längsachse der Nabe 109 fällt mit derjenigen des Rohrabschnitts 104 zusammen, in welchem sie angeordnet ist Die Nabe 109 ist von der Mittelbohrung 111 durchsetzt Diese verbindet das Innere der Leitung 112 mit dem Innenraum des Rohrabschnitts 104. Im dargestellten Beispiel ist die Nabe etwa nach Art einer Zigarre stromlinienförmig ausgebildet um Störungen der Strömung aufs äußerste zu beschränken. Die Nabe 109 trägt entlang ihrem Umfang eine Anzahl radial angeordneter Leitschaufeln 110, die gegenüber der Längsachse des Rohrabschnitts 104 geneigt verlaufen, so daß sie der Strömung eine um die Längsachse herum verlaufende Drallbewegung erteilen.

Eine gleichartige Wirkung ließe sich bekanntlich durch tangentiales Einleiten der Strömung in den Rohrabschnitt 104 erzielen. Derartige gleichwertige Einrichtungen zur Erzeugung einer Drallbewegung der Strömung sind im Rahmen der Erfindung inbegriffen. Bei Abscheidern, weiche praktisch ein Teil der Leitung bilden, sind jedoch die Leitschaufeln vorzuziehen.

Die Mittelbohrung 111 durchsetzt die Nabe 109 und verbindet den Innenraum des Wirbelrohres 103 mit der Leitung 112. Die Längsachse der Bohrung 111 fällt mit derjenigen des Wirbelrohres zusammen. Da die Leitung 112 mit der Kammer 108 strömungsverbunden ist verläuft eine geschlossene Leitung vom Innenraum des Wirbelrohres 103 bis zum Ringspalt 106. Da entlang der Längsachse des Wirbelrohres eine Unterdruckzone besteht wird am Ringspaii 106 eine Saugwirkung ausgeübt

Bei der Drallbewegung der Strömung wird durch Fliehkraftwirkung Flüssigkeit aus dem Gas ausgeschieden. Sie sammelt sich an der Innenfläche des vorderen Abschnitts Ϊ04 des Wirbelrohres. Das unter Umherwirbeln in Längsrichtung strömende Gas nimmt die Flüssigkeit entlang der Innenfläche mit zum umlaufenden Ringspalt 106. Die an letzterem auftretende Saugwirkung zieht die Flüssigkeit und einen Teil des Gases aus dem Wirbelrohr 103 ab, während ein Großteil des Gases seinen Weg in Abströmrichtung fortsetzt

Nahe der Zuströmseite des Wirbelrohres 103 ist mit der Trennkammer 108 ein Sammelgefäß 113 strömungsverbunden. Das Gefäß 113 dient dazu, in der ringförmigen Trennkammer 108 unter Schwerkraftwirkung ausgeschiedene Flüssigkeit zu sammeln und zurückzuhalten. Das Gefäß ist mit einem Auslaß und (nicht dargestellten) Einrichtungen, etwa einem Schwimmer, zur Steuerung des Ablassens von Flüssigkeit daraus versehen.

Die Trennkammer 108 besitzt eine solche Länge, daß der größte Teil der Flüssigkeit unter Schwerkraftwirkung aus dem sie durchströmenden Gas ausfällt In dem am Gefäß 113 vorüber und in die Bohrung 111 zurückströmenden Gas noch enthaltene Flüssigkeit

ίο wird beim Eintritt in das Wirbelrohr erneut zentrifugiert und darauf dem Sammelkreislauf wieder zugeführt

Somit erfolgt das Abscheiden beim erfindungsgemäßen Abscheider in zwei Schritten bzw. Stufen. Das schnell in der Leitung 102 strömende Gas-Flüssigkeits-Gemisch wird in dem Wirbelrohr 103 Fliehkräften unterworfen, um Flüssigkeit und Gas voneinander zu trennen. Eine im wesentlichen die gesamte Flüssigkeit und einen Teil des Gases enthaltende Strömung wird durch den Ringspalt 106 hindurch abgezogen. Diese Strömung bewegt sich dank ihres geringen Volumens langsam durch die ringförmige Trennkammer 108. Die verlangsamte Geschwindigkeit ermöglicht das Ausfallen der Flüssigkeit unter Schwerkraftwirkung.

Dadurch, daß die ringförmigen Querschnitt aufweisende Trennkammer 108 durch das Wirbelrohr 103 und den äußeren Mantel 107 gebildet ist ist der Materialbedarf vorteilhaft verringert

Es wurde festgestellt daß zum Erzielen einer guten Abscheideleistung bestimmte Abmessungsbeziehungen zwischen den Teilen des Abscheiders günstig sind. Die folgenden Formeln und Beziehungen sind nicht als die Erfindung beschränkend aufzufassen, da von ihnen abgewichen werden kann, ohne den Betrieb des Abscheiders ernstlich zu beeinträchtigen. Sie sind aber als nützliches Hilfsmittel für die Konstruktion einer leistungsfähigen Ausführungsform brauchbar.

Diese Formeln und Beziehungen, bei denen die in F i g. 2 eingesetzten Symbole die einzelnen Abmessungen bezeichnen, lauten wie folgt:

1.C = 345· Q-

UG-Z-T \ p- dp

wobei

Q = Durchflußmenge in MMCF/Tag,

C = Abscheiderkoeffizient

G = Dichte des Gases,

Z = Gaskompressibilitätsfaktor,

T = Temperatur in" Rankin (1 ⁰R=VsKeIvUi),

dP = Druckabfall über den Abscheider in psig und

η = statischer Druck am Einlaß in psia ist

Optimale Konstruktion

Sicherheitsbegrenzung für typische Anwendungsfälle

01,3 - D (C sollte so groß gewählt werden, daß die Geschwindigkeit in der ringförmigen Kammer 108 unter etwa 1,5 m/s (5ft/sec) liegt, so daß eine Schwerkraftabscheidung eintreten kann. Gewöhnlich wird annähernd 3,5% der gesamten Gasmeoge durch die ringförmige Kammer 108 zurückgeführt).

Fortsetzung

Optimale
Konstruktion

Sicherheitsbegrenzung für
typische Anwendungsfalle

L=IOD L= 5 ■ D bis 15· D

H = 0,61 D //=0,50 D bis 0,75 D

R = 0,25 D R = 0,20- D bis 0,33 D

M = R²IA D M = R²A ■ D bis R²A ■ D, ±20%

A =45° /4 = 35° bis 50°

Hierbei sind:

D = Innendurchmesser des Wirbelrohres, C = Innendurchmesser des äußeren Rohres, L = Abstand der Leitschaufeln vom Ringspalt, H = Durchmesser der Nabe, R = Durchmesser der Nabenbohrung, M = Breite des Ringspalts,

N = Einwärts-Überkragung des stromabwärts gelegenen Ringspalts und

A = Winkel zwischen dem Verlauf der Gasströmung und der Axialrichtung an der Wirbelrohrwand. Dieser Winkel ist durch die Leitschaufeln sowie die Nabenform bestimmt und annähernd gleich dem Winkel der stromabwärts gelegenen Leitschaufel-Enden.

Die Werkstoffe für die Herstellung sowie die Art der Herstellung des Abscheiders sind je nach den Bedingungen, unter denen der Abscheider eingesetzt werden soll, veränderlich. Bei Verwendung in einer Gastransportleitung muß der Abscheider beispielsweise unter einem Druck von etwa 70,3 bar (1000 psig) arbeiten. Deshalb wird der Abscheider im allgemeinen als Stahlkonstruktion mit geschweißten Verbindungen ausgeführt.

Eine Ausführungsform der Erfindung sei nun anhand des folgenden Beispiels erläutert

Bei einer Anlage zum Abscheiden von H₂S und CO₂ aus Erdgas traten Flüssigkeitsverluste auf. In dieser Anlage wird das Erdgas durch Türme geleitet und in Kontakt mit Diäthanol-amin gebracht, welches das H₂S und CO₂ aus dem Gas aufnimmt Anschließend wird das Amin aus den Türmen heraus zu einem Auskocher

geführt, in welchem H₂S und CO₂ durch Erwärmung ausgetrieben werden. Der aus dem Kocher austretende H₂S und CO₂ enthaltende sogenannte Säuregasstrom wird unter Luftzusatz in einem Reaktionsofen teilweise verbrannt, wobei sich gasförmiger Schwefel bildet. Die heißen Reaktionsgase durchströmen zur Unterstützung der Reaktion ein Katalysatorbett und werden dann gekühlt, um den Schwefel zu verflüssigen, der abgesetzt bzw. genutzt (verkauft) wird.

In der beschriebenen Anlage wurden geringe Mengen Amin mit dem Säuregas aus dem Kocher ausgetragen und im Reaktionsofen verbrannt. Das bei der Verbrennung des Amins entstehende Teerprodukt setzte sich auf dem Katalysator ab und verkürzte dadurch dessen Nutzungs- bzw. Lebensdauer beträchtlich. Zur Trennung des Amins aus dem Säuregasstrom wurde ein Abscheider benötigt. Der verfügbare Raum reichte jedoch für herkömmliche Abscheider nicht aus.

Für die gegebenen Betriebsbedingungen wurde ein Serien- oder Leitungs-Rückfuhrabscheider gebaut und in senkrechter Lage innerhalb des verfügbaren Raums in die Säuregasleitung eingesetzt Der Abscheider-Einlaß lag dabei oben. Ein Teil der ringförmigen Kammer unterhalb des Schlitzes diente zum Sammeln und Abführen des abgeschiedenen Amins, so daß kein besonderes Sammelgefäß erforderlich war. Der Abscheider schied im wesentlichen das gesamte Amin aus dem Säuregas ab und verringerte somit die Schwierigkeiten erheblich.

Die Einzelheiten des Abscheiders und der Betriebsbedingungen sind wie folgt:

Betriebsdruck Gasdurchflußmenge

Temperatur Gaszusammensetzung Abscheiderdruckabfall Leitungs-Innendurchmesser Wirbelrohr-Innendurchmesser Außenrohrdurchmesser Länge über alles

0,56 bar (8 psig) 26 000 NmVTag (9-10* standard cubic feet per day) 37,3⁰C(IOO⁰F) 70% H₂S, 30% CO₂ 0,07 bar (lpsi) 30,5 cm (12 in) 30,5 cm (12 in) 40,7 cm (16 in) 3,048 m (10 ft).

Die übrigen Abmessungen des Abscheiders lassen sich aufgrund der vorstehend angeführten optimalen Konstruktionsbeziehungen errechnen.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Zentrifugalabscheider zum Abirennen von Flüssigkeit aus einem Gasstrom in einer Leitung mit einem in der Leitung angeordneten zylindrischen Wirbelrohr, mit einer an dem zuströmseitigen Endteil des Rohres angeordneten Nabe und Leitflächen, mit einem das Wirbelrohr umgebenden Mantel, mit einem Ringspalt am abströmseitigen Ende des Wirbelrohres, der im wesentlichen von zwei koaxial mit Abstand voneinander angeordneten Rohrabschnitten begrenzt ist, mit einem sich durch die Nabe zwischen einem Mittenabschnitt des Wirbelrohres und dem Ringspalt erstreckenden Kanal, wodurch eine Ansaugwirkung an dem Ringspalt erzeugbar ist, und mit einem mit dem Kanal verbundenen Sammler für die durch den Ringspalt entfernte Flüssigkeit, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Ränder der Rohrabschnitte (104, 105) in bekannter Weise im wesentlichen radial zueinander ausgerichtet sind, und daß das Wirbelrohr (103) und der Mantel (107) zusammen eine längliche, im wesentlichen horizontale, ringförmige Trennkammer (108) bilden, die mit dem Ringspalt (106) verbunden ist, wobei ein Einlaß des Sammlers (113) zur Entfernung von Flüssigkeit aus der Trennkammer (108) mit dieser in Verbindung steht, und daß sich ein Durchlaß (Ul, 112) zwischen dem Mittenabschnitt des Wirbelrohres und der Trennkammer (108) erstreckt, wobei der Durchlaß (111, 112) und die Trennkammer (108) gemeinsam den Kanal bilden.

2. Zentrifugalabscheider nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchlaß (111, 112) in bekannter Weise eine sich in Längsrichtung in der Nabe (109) erstreckende Bohrung umfaßt, wobei das Verhältnis der Fläche des Ringspaltes (106) zur Querschnittsfläche der Bohrung (111) zwischen 0,2 und 2,0 beträgt