DE2259081A1 - Separator for water entrained in stem - with curved baffles radiating from central duct and droplet traps on the concave surfaces - Google Patents

Separator for water entrained in stem - with curved baffles radiating from central duct and droplet traps on the concave surfaces

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DE2259081A1 DE19722259081 DE2259081A DE2259081A1 DE 2259081 A1 DE2259081 A1 DE 2259081A1 DE 19722259081 DE19722259081 DE 19722259081 DE 2259081 A DE2259081 A DE 2259081A DE 2259081 A1 DE2259081 A1 DE 2259081A1
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Abstract

Unit is a composite of a cyclonic separator to remove coarse droplets coupled with the concave baffle device. Steam first passes through the cyclone and then enters the centre of the baffle system. This is a hollow core from which the concave baffles radiate. On the baffle surface are small traps which collect droplets impinging on the concave surface and prevent them from re-entraining. The traps can be narrow vertical channels, crimps in the baffle or perforated plates stretched over baffle channel segments. Efficiency is high for low space and pressure drop.

Description

Vorrichtung zum Abscheiden von Flüssigkeit aus einem Flüssigkeitsgasgemisch, insbesondere von Wasser aus Wasserdampf. Device for separating liquid from a liquid-gas mixture, especially water from water vapor.

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Abscheiden von Flüssigkeit aus einem Flüssigkeitsgasgemisch, insbesondere von Wasser aus Wasserdampf mit Hilfe von leitflächen, an denen Fangrinnen für das abgeschiedene Wasser vorgesehen sind.The invention relates to a device for separating liquid from a liquid gas mixture, in particular water from water vapor with the aid of guide surfaces on which gutters are provided for the separated water.

Bei den bekannten Vorrichtungen der genannten Art wird der Dampf in Strömungsrichtung im Zickzack geführt, z.B.In the known devices of the type mentioned, the steam is in Direction of flow guided in a zigzag, e.g.

durch entsprechend abgewinkelte Bleche oder durch die Anordnung von Fangtaschen auf geraden Blechen. Es bestehen auf diese Weise parallele Kanäle, in denen an den Strömungsknickpunkten Wasserfangtaschen vorgesehen sind.by appropriately angled sheets or by the arrangement of Catch pockets on straight sheets. In this way there are parallel channels in where water catchment pockets are provided at the flow break points.

Diese bekannte Form der sogenannten Prallabscheider bedingt einen vergleichsweise hohen Druckverlust des Dampfes.This known form of the so-called impact separator requires one comparatively high pressure loss of the steam.

Diese Eigenart weisen auch alle anderen Abscheider auf, bei denen die Strömungsrichtung des Dampfes mehrfach plötzlich geändert wird.All other separators where the direction of flow of the steam is suddenly changed several times.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Abscheider zu konstruieren, der bei geringem Raumbedarf einen niedrigen Druckverlust des Dampfes und einen hohen Abscheidegrad des Wassers gewährleistet. Das geschieht bei einem eingangs charakterisierten Abscheider gemäß der Erfindung dadurch, daß die Leitflächen von einem zentralen, oben geschlossenen Innenraum ausgehend, schaufelförmig gebogen sind und an ihrer Innenseite mit den Wasserfangrinnen versehen sind. Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist vorgesehen, daß in den zentralen Innenraum ein dampfführendes Rohr einmündet und daß die Leitflächen einen geringen Abstand von einer Platte aufweisen, die das Rohr unterhalb dessen Austrittsquerschnitt umgibt.The invention is based on the object of constructing a separator, which has a low steam pressure loss and a high one with little space requirement Degree of separation of the water guaranteed. That happens to you Separator characterized at the outset according to the invention in that the guide surfaces starting from a central interior, closed at the top, curved in the shape of a shovel and are provided with water drainage channels on the inside. After a Another feature of the invention is provided that a in the central interior steam-carrying pipe opens and that the guide surfaces a small distance from have a plate which surrounds the tube below its outlet cross-section.

Auf diese Weise entsteht ein Abscheider, bei dem auf kleinem Raum eine Vielzahl von Kanälen untergebracht werden kann. In diesen schaufelförmigen Kanälen wird dem Dampfstrom eine gerichtete Fliehkraft aufgezwungen, durch die das im Dampf noch vorhandene Wasser an die Wand der Leitflächen gedrängt wird. Dort wird das Wasser in den Fangrinnen aufgefangen und nach unten abgeleitet. Da durch die erfindungsgemäße Bauart in den Abscheidern viele Schaufeln vorgesehen werden können, ist die Kanalbreite gering, so daß die noch vorhandenen Wassertröpfchen nur einen geringen Weg bis zur nächsten Wand zurückzulegen haben. Auf diese Weise kann mit einem hohen Abscheidegrad des Wassers gerechnet werden.This creates a separator that takes up a small space a variety of channels can be accommodated. In these shovel-shaped Canals, a directed centrifugal force is imposed on the steam flow, through which the Any water still present in the steam is forced against the wall of the guide surfaces. there the water is caught in the gutters and drained downwards. Through this the inventive design, many blades are provided in the separators can, the channel width is small, so that the remaining water droplets only have to cover a short distance to the next wall. In this way can be expected with a high degree of separation of the water.

Weiterhin wird die Richtung des Dampfes nach dem Eintritt in die schaufelförmigen Kanäle nur noch stetig geändert. Der Druckverlust ist daher geringer als bei den bisher bekannten Abscheidern.Furthermore, the direction of the steam after entering the scoop-shaped Channels only changed constantly. The pressure loss is therefore lower than with the previously known separators.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung wird vorgeschlagen, am Auslaß der schaufelförmigen Leitfläche auch an deren Ruckseite eine Wasserfangrinne vorzusehen. Die Fangrinne dient dazu, auch das Wasser, das an der Riickseite der Leitflächen entlangfließen sollte, aufzufangen.According to a further feature of the invention it is proposed at the outlet the shovel-shaped guide surface to provide a water gutter on its rear side. The gutter also serves to hold the water on the back of the baffles should flow along to catch.

Die erfindungsgemäßen Abscheider lassen sich in einem Dampferzeuger verhältnismäßig dicht nebeneinander anordnen. In diesem Falle empfiehlt es sich, die Leitflächen austrittsseitig in einem Abstand mit einem seitlich geschlossenen Mantel zu umgeben.The separators according to the invention can be used in a steam generator arrange them relatively close to each other. In this case it is advisable to the guide surfaces on the outlet side at a distance with a laterally closed Coat to surround.

Auf diese Weise wird das Abströmen des Dampfes aus den einzelnen Abscheidern nicht behindert.This is how the steam flows out of the individual separators not disabled.

Auf Grund seiner Eigenart läßt sich der erfindungsgemäße Abscheider vorteilhaft als Dampftrockner in den Dampfpfad eines speziellen Fliehkraftdampfabscheiders einsetzen. Ein solcher Sliehkraftdampfabscheider besteht aus einem Steigrohr, dessen oberes verschlossenes Ende einen Schaufelkranz mit seitlich offenen Schaufelkanälen trägt und durch den seitlich verschlossene Dampfdurchla ßrohre geführt sind, die den Raum unterhalb des Schaufelkranzes mit dem Dampfabzugsrohr bzw. mit dem zentralen Innenraum verbinden und wobei das Steigrohr von einem Auffangmantel umgeben ist, der oberhalb des Schaufelkranzes abschließt.Due to its peculiarity, the separator according to the invention can be advantageous as a steam dryer in the steam path of a special centrifugal steam separator insert. Such a Sliehkraftdampfabscheider consists of a riser pipe, whose upper closed end a blade ring with laterally open blade channels carries and guided ßrohre through the laterally closed steam passage are, the space below the blade ring with the steam exhaust pipe or with the Connect the central interior space and the riser pipe surrounded by a collecting jacket which terminates above the blade ring.

Die Erfindung sei an den nachfolgenden Ausführungsbeispielen und der Zeichnung näher erläutert: Fig. 1 stellt die erfindungsgemäße Vorrichtung im Längsschnitt dar; Fig. 2 gibt den Schnitt II-II nach Fig. 1 wieder; Fig. 3 zeigt in der gleichen Darstellung wie Fig. 2 eine andere Ausführungsform.The invention is based on the following exemplary embodiments and the Drawing explained in more detail: Fig. 1 shows the device according to the invention in longitudinal section dar; FIG. 2 shows the section II-II according to FIG. 1; Fig. 3 shows in the same Representation like FIG. 2, another embodiment.

Die erfindungsgemäße Abscheide- bzw. Trockenvorrichtung besteht aus einem zentralen Innenraum 1, der oben durch eine Abschlußplatte 2 verschlossen ist.The separating or drying device according to the invention consists of a central interior space 1 which is closed at the top by an end plate 2.

In diesen Innenraum 1 mündet ein Rohr 3, das den vorgetrockneten Dampf führt. Von dem Innenraum 1 gehen die Leitflächen 4 aus, die in Längsrichtung der Abscheidevorrichtung angeordnet sind. Die Leitflächen 4 füllen den Raum zwischen der Abschlußplatte 2 und einer Platte 5 aus. Die Platte 5 umgibt den oberen Teil des dampfführenden Rohres 3 unterhalb des Austrittsquerschnittes 6 des Rohres 3.A pipe 3, which carries the pre-dried steam, opens into this interior 1 leads. From the interior 1, the guide surfaces 4 go out, which in the longitudinal direction of the Separation device are arranged. The guide surfaces 4 fill the space between the end plate 2 and a plate 5 from. The plate 5 surrounds the upper part of the steam-carrying pipe 3 below the outlet cross-section 6 of the pipe 3.

Die Leitflächen 4 sind schaufelförmig gebogen. Im vorliegenden Falle haben sie die Form von Kreisbogenschaufeln. Der Abstand der Leitflächen'$ voneinander sollte 10 bis 20 mm, vorzugsweise 15 mm, betragen. Als Länge wird mindestens der Sfache Wert des Abstandes gewählt. Somit begrenzen die Beitflächen 4 einen Kanal von etwa 15 mm Breite und mindestens 60 mm Länge.The guide surfaces 4 are bent in the shape of a scoop. in the present Trap they have the shape of circular arc blades. The distance between the guide surfaces' $ from each other should be 10 to 20 mm, preferably 15 mm. The minimum length is the S-fold value of the distance chosen. Thus, the Beitflächen 4 delimit a channel about 15 mm wide and at least 60 mm long.

Auf der Innenseite jeder schaufelförmigen Leitfläche 4 sind mehrere senkrechte Wasserfangrinnen mit Abstand voneinander angebracht. Die Wasserfangrinne besteht nach Fig. 2 aus aufgesetzten Haken 6. Am Auslauf ist auf der Rückseite der schaufelförmigen Leitflächen 4-ein gleichartiger Haken 7 angebracht.On the inside of each vane-shaped guide surface 4 there are several vertical water collecting channels attached at a distance from each other. The water gutter consists according to Fig. 2 of attached hooks 6. At the outlet is on the back of the Shovel-shaped guide surfaces 4-a hook 7 of the same type is attached.

Der Übersichtlichkeit halber sind nur einige schaufelförmige Leitflächen 4 dargestellt. Selbstverständlich umgeben die Leitflächen 4 den gesamten Innenraum 1.For the sake of clarity, there are only a few scoop-shaped guide surfaces 4 shown. Of course, the guide surfaces 4 surround the entire interior 1.

Nach einer weiteren Ausführungsform (vgl. Fig. 3) sind die Wasserfangrinnen dadurch gebildet, daß im engen Abstand von der schaufelförmigen Leitfläche 4 ein Lochblech 8 mit runden oder schlitzförmigen Löchern angebracht ist. Das Lochblech 8 stützt sich über durchgehende, senkrechte Stege 9 auf den Leitflächen 4 ab. Auf diese Weise entstehen senkrechte Kammern, durch die das Wasser, das durch die Lochbleche 8 dringt, nach unten abfließen kann.According to a further embodiment (see. Fig. 3) are the water collecting channels formed in that at a close distance from the shovel-shaped guide surface 4 a Perforated plate 8 is attached with round or slot-shaped holes. The perforated sheet 8 is supported on the guide surfaces 4 via continuous, vertical webs 9. on This creates vertical chambers through which the water that passes through the perforated sheets 8 penetrates, can flow downwards.

Bei der anderen in Fig. 3 dargestellten Form sind schaufelförmig gebogene Teilstücke 10 vorgesehen, die - schuppenförmig aneinandergesetzt - eine Leitfläche 4 bilden. Das Ende jedes Teilstückes 10 ist abgewinkelt. An das winkelförmige Ende ist das nachfolgende Teilstück angesetzt. In diesem Bereich begrenzen somit zwei zusammenstoßende Leitflächen einen Kanal, der das Wasser auffängt und nach unten abführt.In the other shape shown in FIG. 3, they are bent in the shape of a scoop Sections 10 are provided, which - placed next to one another in the form of scales - have a guide surface 4 form. The end of each section 10 is angled. At the angled end the following section is set. There are two limits in this area colliding baffles create a channel that catches the water and goes down leads away.

Das in der beschriebenen Auffangrinne aufgefangene Wasser wird radial oder axial zur Abscheidevorrichtung abgeführt. Dazu sind in der Platte 5 mehrere über den Umfang verteilte Bohrungen 11 vorgesehen.The water collected in the collecting channel described becomes radial or discharged axially to the separation device. For this purpose there are several in the plate 5 Bores 11 distributed over the circumference are provided.

Die Platte 5 ist, wie in Fig. l dargestellt, mit einem Randblech 12 versehen. Zur Wasserabfuhr kann das Randblech 12 direkt oberhalb der Platte 5 Öffnungen 13 für den radialen Austritt haben.As shown in FIG. 1, the plate 5 is provided with an edge plate 12 Mistake. The edge plate 12 can have openings directly above the plate 5 for water drainage 13 for the radial exit.

Die Leitflächen 4 können von einem seitlich geschlossenen Mantel 14 umgeben sein, der entweder, wie in Fig. 1 auf der linken Seite dargestellt, zylindrisch oder, wie auf der rechten Seite gezeichnet, zur Verbesserung der Abströmverhältnisse konisch ist. Der Dampf kann hierbei aus jeder Abscheidevorrichtung ohne Behinderung durch den austretenden Dampf aus den benachbarten Abscheidevorrichtungen frei abströmen, Die oben beschriebene Abscheidevorrichtung ist als Dampftrockner direkt auf das Dampfabzugsrohr 15 eines Bliehkraftdåmpfabscheiders aufgesetzt. Dieser Fliehkraftdampfabscheider besteht aus einem ein Dampfwa ssergemisch führendes Steigrohr 16, das an seinem oben geschlossenen Ende einen Schaufelkranz 17 trägt. Der Schaufelkranz enthält seitlich offene, oben und unten geschlossene Schaufelkanäle 18.The guide surfaces 4 can be covered by a laterally closed jacket 14 be surrounded, either, as shown in Fig. 1 on the left, cylindrical or, as shown on the right, to improve the discharge conditions is conical. The steam can flow out of any separation device without hindrance flow freely through the escaping steam from the adjacent separation devices, The separation device described above is a steam dryer directly on the Steam exhaust pipe 15 a Bliehkraftdåmpfabscheider attached. This centrifugal steam separator consists of a steam water mixture leading Riser pipe 16 which carries a blade ring 17 at its end closed at the top. The blade ring contains blade channels that are open at the sides and closed at the top and bottom 18th

Das Steigrohr 16 ist von einem Wasserauffangmantel 19 umgeben, der oberhalb des Schaufelkranzes 17 abschließt. In dem Schaufelkranz 17 wird dem Dampfwassergemisch eine Rotationsbewegung aufgezwungen, durch die das Wasser in Form eines Rotationsparaboloids an die Außenwand des Auffangmantels 19 geschleudert wird. Der aus dem Inneren des Rotationsparaboloi#ds aufsteigende Dampf wird durch seitlich geschlossene, oben und unten offene Dampfdurchlaßrohre 20 im Schaufelkranz abgeführt und gelangt in das Dampfabzugsrohr 15. Von dort wird der Dampf -wie oben beschrieben - über das Rohr 3 durch die schaufelförmigen Leitflächen 4 geführt und dort von dem restlichen noch vorhandenen Wasser befreit.The riser pipe 16 is surrounded by a water collection jacket 19, the Above the blade ring 17 closes. In the blade ring 17 is the steam water mixture a rotational movement is imposed by which the water in the form of a paraboloid of revolution is thrown against the outer wall of the collecting jacket 19. The one from inside the Rotationsparaboloi # ds rising steam is closed by the sides, above and at the bottom open vapor passage pipes 20 in the blade ring discharged and enters the steam exhaust pipe 15. From there the steam - as described above - via the Pipe 3 passed through the shovel-shaped guide surfaces 4 and there from the rest freed water that is still present.

In dem Ausführungsbeispiel ist eine Vorrichtung zum Abscheiden von Wasser bzw. zum Trocknen von Dampf beschrieben. Die Erfindung läßt sich aber auch fürdas Abscheid-en anderer Flüssigkeiten verwenden.In the exemplary embodiment is a device for separating Water or for drying steam. But the invention can also use for separating other liquids.

Patentansprüche:Patent claims:

Claims (7)

Patentansprüche: 1.) Vorrichtung zum Abscheiden von Flüssigkeit aus einem Flüssigkeitsgasgemisch, insbesondere zum Abscheiden von Wasser aus Wasserdampf mit Hilfe von Leitflächen, an denen Fangrinnen für das abgeschiedene Wasser vorgesehen sind, d a d u r ch g e k e n n z e i c h n e t , daß die Leitflächen (4) von einem zentralen, oben verschlossenen Innenraum (1) ausgehend, schaufelförmig gebogen sind und an ihrer Innenseite mit den Wasserfangrinnen versehen sind. Claims: 1.) Device for separating liquid from a liquid gas mixture, in particular for separating water from water vapor with the help of guide surfaces on which gutters are provided for the separated water are, d u r ch e k e n n z e i c h n e t that the guide surfaces (4) of a starting from the central interior (1) closed at the top, are bent in the shape of a shovel and are provided with water drainage channels on their inside. 2.) Vorrichtung nach Anspruch 1, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t , daß in den zentralen Innenraum (1) ein dampfführendes Rohr (3) einmündet und daß die Leitflächen (4) einen geringen Abstand von einer Platte (5) aufweisen, die das Rohr (3) unterhalb dessen Austrittsquerschnittes (6) umgibt.2.) Device according to claim 1, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t that a steam-carrying pipe (3) opens into the central interior space (1) and that the guide surfaces (4) have a small distance from a plate (5), which surrounds the tube (3) below its outlet cross-section (6). 3.) Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, d a -d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Leitflächen (4) aus kreisbogenartigen Schaufeln bestehen.3.) Device according to claims 1 and 2, d a -d u r c h g e k It is noted that the guide surfaces (4) are made of circular-arc-like blades exist. 4.) Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3, d a -d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß am Auslaß der schaufelförmigen Leitflächen (4) auch an deren Rückseite eine Wasserfangrinne vorgesehen ist.4.) Device according to claims 1 to 3, d a -d u r c h g e k It is also noted that at the outlet of the shovel-shaped guide surfaces (4) a water gutter is provided on the rear side. 5.) Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 4, d a -d ú r c h g e k e n n z e i c h ne t , daß die Leitflächen (4) austrittsseitig von einem seitlich geschlossenen Mantel (14) umgeben sind.5.) Device according to claims 1 to 4, d a -d ú r c h g e k It is indicated that the guide surfaces (4) exit from one side closed jacket (14) are surrounded. 6.) Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 5, d a -d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Platte (5) mit radialen oder axialen Ablauföffnungen (11, 13) für das abgeschiedene Wasser versehen ist.6.) Device according to claims 1 to 5, d a -d u r c h g e k It is noted that the plate (5) has radial or axial drainage openings (11, 13) is provided for the separated water. 7.) Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 6, d a d u r ch g e k e n n z e i c h n e t , daß der zentrale Innenraum (1), von dem die schaufelförmigen Leitflächen (4) ausgehen, mit dem Dampfabzugrohr (15) eines Fliehkraftabscheiders verbunden ist, der ein Steigrohr (16) aufweist, dessen oberes verschlossenes Ende einen Schaufelkranz.(17) mit seitlich offenen Schaufelkanälen (18) trägt und durch den seitlich verschlossene Dampfdurchlaßrohre (20) geführt sind, die den Raum unterhalb des Schaufelkranzes (17) mit dem Dampfabzugrohr (15) bzw.7.) Device according to claims 1 to 6, d a d u r ch g e k e nn z e i c h n e t that the central interior (1), of which the shovel-shaped Guide surfaces (4) go out with the steam exhaust pipe (15) of a centrifugal separator is connected, which has a riser pipe (16), the upper end of which is closed a blade ring. (17) with laterally open blade channels (18) carries and through the laterally closed vapor passage pipes (20) are guided, which the space below the blade ring (17) with the steam exhaust pipe (15) or mit dem zentralen Innenraum (1) verbinden und wobei das Steigrohr (16) von einem Auffangmantel (19) umgeben ist, der oberhalb des Schaufelkranzes (17) abschließt.connect with the central interior (1) and wherein the riser pipe (16) is surrounded by a collecting jacket (19) above the blade ring (17) concludes. L e e r s e i t eL e r s e i t e
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102010055441A1 (en) * 2010-12-21 2012-06-21 GM Global Technology Operations LLC Air filter for a motor vehicle
WO2022015993A1 (en) * 2020-07-17 2022-01-20 AWE Technologies, LLC Hybrid acoustic, centrifugal oil/water separation

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