DE1911558U

DE1911558U - Vorrichtung zum abscheiden einer gasfoermigen phase aus einer fluessiggas-stroemung oder -leitung.

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Publication number: DE1911558U
Application number: DEC12642U
Authority: DE
Original assignee: Commissariat a lEnergie Atomique CEA
Current assignee: Commissariat a lEnergie Atomique et aux Energies Alternatives CEA
Priority date: 1964-01-16
Filing date: 1965-01-14
Publication date: 1965-03-11
Also published as: SE305005B; BE657551A; IL22659A; LU47668A1; GB1061809A; ES308203A1; CH426908A; FR1391040A; US3292383A

Description

. ^,.^.«.Βββ,ζυ. RA.020 30^*1/». 1.65

\ Dipl.-!ng. Lamprecht

München 22, Steinsdorfstr. 10

410-10.217G H.1.1965

Commissariat a !'Energie Atomique, Paris (Frankreich)

Vorrichtung zum Abscheiden einer gasförmigen Phase aus einer Flüssiggas-Strömung oder -Leitung

Die Neuerung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Abscheiden einer gasförmigen Phase aus einer Flüssiggas-Strömung oder -Leitung.

Der !Teuerung liegt vor allem die Aufgabe zugrunde, im Verlauf von Transportleitungen für Flüssiggas sehr niedriger Temperatur die während des Transportes durch Verdampfen gebildeten G-asmengen an unterschiedlichen Punkten der Leitung und an der Verwendungsstelle des Flüssiggases mit einem möglichst geringen Druckverlust auszuscheiden und dabei eine Erwärmung des Flüssiggases zu vermeiden.

Die Neuerung betrifft demnach eine Vorrichtung zum Abscheiden der gasförmigen Phase aus einer Flüssiggas-Strömung.: oder -Leitung, die aus einem Abscheidegefäß besteht, das in seinem unteren Teil eine Zuleitung und eine Ableitung für die Flüssigkeit aufweist und dessen oberer Teil

410-(B 1007-3)-LF (7)

an zum Abführen der Gasphase "bestimmte, mit einem Abschlußglied versehene Organe angeschlossen ist, wobei ferner Mittel für die Steuerung der Gasabführorgane vorgesehen sind, welche diese Organe in Abhängigkeit von der Flüssigkeitshöhe in dem Abscheidegefäß steuern^ die neuerungsgemäße Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, daß die Steuermittel eine Differenzdruck-Manometerkapsel umfassen, von deren durch eine verformbare Membran getrennten beiden Druckkammern die erste an den unteren Teil des Abscheidegefäßes über eine Leitung angeschlossen ist, in der das Flüssiggas verdampft, und die zweite mit dem oberen Teil des Abscheidegefäßes in Yerbindung steht.

Zur näheren Erläuterung der Neuerung wird nunmehr ein ausgewähltes Ausführungsbeispiel einer Phasentrennvorrichtung beschrieben, die jedoch keineswegs den Umfang der Neuerung einschränkt. Das gewählte Beispiel betrifft eine Vorrichtung zum Abscheiden der gasförmigen Phase aus einer Flüssiggas-Strömung, die derart ausgebildet ist, daß sie zwischen zwei Abschnitte einer durch Vakuum isolierten Transportleitung eingeschaltet werden kann. Auf diese Weise isolierte Transportleitungen für Flüssiggase sehr niedriger Temperatur werden in der Praxis oft verwendet; sie sind insbesondere in der französischen Patentschrift 1 322 181 vom 23.1.1962 "Transportleitung für Flüssiggas" beschrieben.

In der folgenden Beschreibung wird auf die einzige Figur der Zeichnung Bezug genommen, die in schematischer V/eise einen senkrechten Axialschnitt durch eine neuerungsgemäße

Phasen-Trennvorrichtung darstellt.

Die Abscheide- oder Trennvorrichtung enthält ein Abscheidegefäß 1 von zylindrischer Form, das senkrecht angeordnet ist und an seinem unteren Teil eine Zuleitung 2 für die Mischung aus Flüssiggas und dessen Dampf sowie eine Ableitung 3 für die flüssige Phase aufweist. Die Zu- und die Ableitung liegen einander diametral gegenüber. In seinem oberen Teil ist das Abscheidegefäß mit einer Abströmöffnung 4 für die gasförmige Phase versehen. In dem Raum zwischen der Zuleitung 2 und der Ableitung 3 ist innerhalb des Abscheidegefäßes eine vertikale Wand 5 angeordnet, welche die Trennung der flüssigen und der Gasphase erleichtert.

Das Abscheidegefäß 1 ist koaxial im Inneren einer ebenfalls zylindrisch ausgebildeten Hülle 6 angeordnet, die mit seitlichen Rohransätzen 7 und 8 versehen ist, welche die Einlaß- und Auslaßstutzen 2 und 3 des Abscheidegefäßes umgeben. Der gesamte Anschluß der Zuleitung 2 und deren äußerer, durch den Rohransatz 7 gebildeten äußeren Hülle hat genau die gleiche Form wie die Muffenenden der Bauelemente der Rohrleitung, in die die Abscheidevorrichtung eingebaut wird. Andererseits bilden die Auslaßleitung und der ihre äußere Hülle bildende Rohransatz 8 ein Einschubende entsprechender Abmessungen. Wie auch die Leitungen für das Flüssiggas, enthalten die Sinlaß- und Auslaßstutζen 2 und 3 axial dehnbare Balgen 9 und 10.

Ein Rückschlagventil 11 gestattet es, in dem Raum zwischen dem Abscheidegefäß 1 und seiner äußeren Hülle β ein Vakuum

herzustellen. Das erzeugte Vakuum wird später durch eine Menge von Aktivkohle 12 aufrechterhalten, die in einem perforierten Korb 13 am unteren Ende des Abscheidegefäßes untergebracht ist. Außerdem weist das Abscheidegefäß an seiner äußeren Oberfläche eine mehrlagige glänzende Oberflächenschicht 14 auf, welche Wärmestrahlung reflektiert.

Das Zentrieren des Abscheidegefäßes 1 in seiner Hülle 6 wird durch einen fest mit dem Boden des Gefäßes verbundenen Zapfen 15 gesichert, der in eine Rohrhai te rung-"16 mit Spiel hineingreift, die ihrerseits an der äußeren Hülle 6 festgelegt ist. Formalerweise stehen der Zapfen 15 und die Rohrhalterung 16 nicht in.direkter Berührung miteinander, wenn die Vorrichtung in Betrieb ist.

An seinem oberen Teil ist das Abscheidegefäß 1 über die Öffnung 4 und Rohrleitungen 17 und 18 mit einem Differenzdruckventil 19 verbunden. Dieses Differenzdruckventil enthält eine Differenzdruck-Manometerkapsel, die zwei beiderseits der nachgiebigen Membran 21 vorgesehene Druckkammern 22 und 23 aufweist. In die untere Druckkammer 23 münden die Rohrleitung 18 und die Abströmleitung 24. Diese Abströmleitung kann durch ein Ventilglied 25 abgeschlossen werden, das fest bzw. starr mit der Membran 21 verbunden ist. Die obere Druckkammer 23 steht mit dem unteren Teil des Abscheidegefäßes 1 über eine Rohrleitung 26 mit sehr kleiner lichter Weite in Verbindung. Das Ventil enthält schließlich eine Einstellvorrichtung 27, welche die Einstellung des Schließdruckes des Ventilgliedes gestattet.

Um jede unerwünschte Konvektionsbewegung zwischen der flüssigen und der gasförmigen Phase in der engen Rohrleitung 26 zu verhindern, hat diese Rohrleitung die Form eines Siphons und enthält auf der Seite nach der äußeren Hülle hin eine Erwärmungshülse 28 aus Kupfer.

Andererseits hat diese leitung 26 eine Länge, die so groß ist, daß ein unmittelbarer Wärmeübergang zwischen der kalten Wand des Abscheidegefäßes 1 und der warmen Wand der äußeren Hülle 6 nur gering sein kann.

Das gleiche gilt für den Abschnitt 17 der Rohrleitung für das Abführen der gasförmigen Phase, der noch in dem unter Vakuum stehenden Raum zwischen dem Abscheidegefäß 1 und der äußeren Hülle G liegt. Diese Rohrleitung enthält außerdem zwischen der äußeren Hülle 6 und dem Yentil 19 einen Abschnitt in Form earner Rohrwendel, in dem eine ausreichende Erwärmung des Dampfes oder Gases erfolgen kann, um jede Kondensation im Bereich des Ventils 19 zu vermeiden. Schließlich ist an dieser Gasabführleitung 18 ein Sicherheitsventil 30 vorgesehen, das die Sicherheit der gesamten Vorrichtung im Falle einer plötzlichen brutalen Erwärmung des vorhandenen Flüssiggases gewährleistet.

Die Vorrichtung gemäß der Neuerung wirkt in folgender Weise:

Die durch den Einlaß 2 zufließende Flüssigkeits-Gasemulsion wird in dem Abscheidegefäß 1 in ihre beiden Phasen getrennt.

Die flüssige Phase strömt über die Trennwand 5 in den Auslaß 3, während die gasförmige Phase durch die Rohrleitung 17 abströmt. Das Plüssigkeitsniv.eau in dem Abscheidegefäß 1 wird durch das DifferenzdruckTentil 19 zwischen zwei Höhengrenzwerten gehalten. Die Kraft, welche auf die Membran 21 im Sinne eines Schließens des Yentilgliedes 25 einwirkt, ergibt sich nämlich aus dem hydrostatischen Druck, der durch die Standhöhe der flüssigen Phase in dem Abscheidegefäß 1 bedingt ist.

Die Vorrichtung gemäß der Heuerung macht es so möglich, das Abtrennen der in einer Flüssiggasleitung gebildeten gasförmigen Phase unter besonders günstigen Bedingungen hinsichtlich thermischer Isolierung und mit einem Kleinstmaß an Druckverlust durchzuführen.

Claims

' ·· ι« J u if Schutzansprüche

1. Vorrichtung zum Abscheiden der gasförmigen Phase aus einer Flüssiggas-Strömungs oder -leitung, die aus einem Abscheidegefäß besteht, das in seinem unteren Teil eine Zuleitung und eine Ableitung für die Flüssigkeit aufweist und dessen oberer Teil an zum Abführen der Gasphase bestimmte, mit einem Abschlußglied versehene Organe angeschlossen ist, wobei ferner Mittel für die Steuerung der Gasabführorgane vorgesehen sind, welche diese Organe in Abhängigkeit von der Flüssigkeitshöhe in dem Abscheidegefäß steuern, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuermittel eine Differenzdruck-Manometerkapsel umfassen, von deren durch eine verformbare Membran (21) getrennten beiden Druckkammern (22,23) die erste (22) an den unteren Teil des Abscheidegefäßes (1) über eine Leitung (26) angeschlossen ist, in der das Flüssiggas verdampft, und die zweite (23) mit dem oberen Teil des Abscheidegefäßes in Verbindung steht.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Organe zum Abführen der Gasphase eine den oberen Teil des Abscheidegefäßes (1) mit der zweiten Kammer (23) der Manometerkapsel verbindende Rohrleitung (17) und ein Abschlußorgan einer Abflußleitung des Gases aus der betreffenden Kammer umfassen, wobei das Abschlußorgan in starrer Verbindung mit der verformbaren Membran (21) verbunden ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch eine evakuierte äußere Hülle (6), welche die thermische Isolierung des Abscheidegefäßes (1) gewährleistet.