DE2340736A1 - Vorrichtung zum extrahieren von fluessigkeitstroepfchen aus einer gasstroemung - Google Patents

Description

München» den 11. August 19 73 Unser Zeichen: 23-12BS

Anthony John Woodin

Warwick House, iarwio: Court

London WCIR 5DJ, un

Vorrichtung zum Extrahieren von Flüssigkeitströpfchen

aus einer Gasströmung

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Extrahieren vor. Flüssigkeitströpfchen aus einer Gasströmung, mit einer Anzahl im Abstand voneinander angeordneter gewellter Platten, zwischen denen das Gas sinuswellenförmig strömen kann.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine derartige vorrichtuncr zu schaffen, die eine verbesserte Wirkung aufweist.

Die Lösung dieser Aufgabe ist darin zu sehen, daß wenigstens einige der Platten hohl sind und Fluiddurchlässe aufweisen.

Vorzugsweise sind wenigstens einige der Fluiddurchlässe an

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NHftW 4p«wn«M«r y»»«»f neon § 4· AwO. iumh bei den Landgerichten München I und H.

eine Heizfluid- oder Kühlfluidauelle angeschlossen. Dabei können die Enden der hohlen Platten in Kopfbehältern münden, mit denen die Fluiddurchlässe in Verbindung stehen. Als Heiz- oder Kühlfluid kann Wasser, Dampf, Luft oder ein anderes Gas oder Mischungen derselben verwendet sein. Bei Verwendung von Gas, Luft oder Dampf können längs den Fluiddurchlässen öffnungen vorgesehen sein, so daß Heiz- oder Kühlfluid aus diesen austreten und sich mit der Gasströmung vermischen kann, um die Heizoder Kühlwirkung auf das zwischen den hohlen Platten durchfließende Gas zu verbessern.

Die Fluiddurchlässe können außer zum Heizen oder Kühlen auch für andere Zwecke verwendet werden. Sie können z.B. mit Einlaßöffnunaen für an den Platten abgeschiedene Flüssigkeiten versehen sein. Diese Einlaßöffnungen sind vorzugsweise an Ausnehmungen der Platten zum Sammeln von Flüssigkeit angebracht. Vorzugsweise liegen die Einlaßöffnungen entlang der Platten im Abstand voneinander.

Gemäß einer Weiterbildung weisen die hohlen Platten mehrere getrennte Fluiddurchlässe auf, um z.B. ein Wasahfluid auf die äußeren Oberflächen der hohlen Platten austreten zu lassen. Es können getrennte Fluiddurchlässe für zwei oder mehr Verwendungszwecke vorgesehen sein.

Gemäß einer besonderen Ausführungsform sind die Platten zu Gruppen zusammengefaßt, die gasströmungsmäßig hintereinander geschaltet sind. Dabei können die verschiedenen Plattengruppen mit Fluiddurchlässen für verschiedene Verwendungszwecke versehen sein, oder wenigstens eine■Plattengruppe, bei Vorrichtungen mit zv/ei Plattengruppen die letzte, ist mit massiven, d.h. nicht hohlen Platten versehen, während die vorhergehende Plattengruppe hohle Platten umfaßt.

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Zwischen zwei Plattengruppen kann eine Koalesziervorrichtung vorgesehen sein, um kleine Flüssigkeitströpfchen, die aus einer Plattengruppe austreten, in größere Flüssigkeitströpfchen zu konzentrieren, die dann in der nächsten Plattengruppe entfernt werden.

Die hohlen Platten können aus einzelnen Blechpreßteilen mit gewünschter Kontur zusammenaesetzt sein. Sie können jedoch auch insgesamt als Hohlteile extrudiert sein, wobei die Fluiddurchlässe während des Extrudierens hergestellt werden, oder sie können aus zwei getrennten extrudierten Teilen zusammengesetzt sein, deren Umrisse so gewählt sind, daß im zusammengesetzten Zustand Fluiddurchlässe gebildet sind.

Die Erfindung ist im folgenden anhand schematischer Zeichnungen an mehreren Ausführungsbeispielen ergänzend beschrieben.

Fig.l ist ein Querschnitt durch eine Vorrichtung nach ' der Erfindung.

Fio. 2 ist einschnitt längs der Linie Y-Y von Fig.l, und

Fig.3a und 3b sind Schnittansichten von Platten gemäß anderen Ausführungsformen der Erfindung.

Die Vorrichtung nach Fig.1 umfaßt eine Anzahl paralleler Platten 1, welche jeweils V-förmig gewählt sind. Jede Platte ist hohl und durch Abstandshalter 2 in eine Anzahl Durchtritte unterteilt, die sich über die gesamte Höhe einer Platte erstrecken·. Die Wände der Platten sind so gestaltet, daß eine Anzahl Ausnehmungen 3 zum Sammeln von Flüssigkeit aus der zwischen den Platten hindurchgeleiteten Gasströmung vorgesehen sind. Jede Ausnehmung 3 erstreckt sich über die gesamte Höhe einer Platte und weist eine Anzahl Schlitze 5 auf (Fig.2),

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welche dafür sorgen, daß die in einer Ausnehmung 3 angesammelte Flüssigkeit in einen Durchtritt der hohlen Platte 1 hineingelanat. Die Flüssigkeit fließt durch diesen Durchtritt hindurch und wird daraus entnommen.

Zum Betrieb der Vorrichtung wird mit Flüssigkeitströpfchen beladenes Gas in Richtung der Pfeile A durch die Zwischenräume zwischen den Platten geschickt. Die Gasströmung trifft dabei auf die Vorderflächen la der Platten auf und wird dabei in der Richtung umgelenkt, wobei einige Flüssigkeitströpfchen hängen bleiben. Sodann trifft die Gasströmung auf die Vorderflächen Ib der gegenüberliegenden Platten und verliert wieder einiqe Flüssigkeitströpfchen. Ein Teil der Flüssigkeit fällt unter Schwerkraft an der Außenseite der Platte nach unten in ein unter den Platten befindliches Sammelgefa'ß, während ein anderer Teil an den Oberflächen der Platten haften bleibt. Die auf den Vorderflachen la anhaftende Flüssigkeit wird durch die Gasströmung als Oberflächenschicht in Richtung der Gasströmung bewegt. Diese Flüssigkeitsschicht wird an den Ausnehmungen 30 gesammelt und gelangt durch die Schlitze 5 in die Durchtritte in den Platten. Dadurch wird verhindert, daß die Flüssigkeit wieder von dem Gas aufgenommen wird.

Die Schlitze 5 brauchen nicht unbedingt vorgesehen zu sein. In diesem Fall wird die Flüssigkeit in den Ausnehmungen 3 gesammelt und fließt in diesen entlang in einen Sammelbehälter.

Gemäß Fig.1 sind eine Anzahl Durchtritte in jeder hohlen Platte 1 gebildet. Einige der Durchtritte, z.B. die Durchtritte 7 in jedem V-förmigen Abschnitt einer Platte, können mit einer Heizfluidauelle verbunden sein, etwa zum Hindurchschicken von Wasser, Datipf, Luft oder einem anderen Gas, um dadurch die Platten und das zwischen den Platten durchströmende Gas zu heizen. Dies ist besonders günstig bei Verwendung der Vorrich-

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tung nach der Erfindung in kühlen Gegenden, wo eine Heizung des Gases nötig ist. Falls Luft, Dampf oder heißes Gas zum Aufheizen der Platten verwendet wird, können zum Erleichtern des Aufheizens Auslässe (nicht dargestellt) an den Durchtritten vorgesehen sein, um die Gasströmung direkt zu heizen.

Es kann auch ein Kühlfluid durch die Durchtritte hindurchgeleitet werden.

Zusätzliche Durchtritte lassen sich dazu verwenden, eine Waschflüssigkeit an die Platten zu leiten, um diese von festen Ablagerungen zu säubern. Dies kann wiederum dadurch erreicht sein, daß Auslässe an den Durchtritten vorgesehen sind, so daß die Waschflüssigkeit und der Druck auf die Wände der Platten gesprüht wird.

Es ist jedoch auch möglich, feste Ablagerungen von den Oberflächen der Platten abzuwaschen, während die Vorrichtung in Betrieb ist, indem man einen Film einer Waschflüssigkeit an den Außenseiten der Platten entlanglaufen läßt, so daß die festen Stoffe abgewaschen werden und in die Ausnehmungen 3 gelangen.

Es kann eine beliebige Anzahl von Platten verwendet sein, die auch zu Gruppen zusammengestellt sein können, welche aufeinanderfolgen, so daß die Gasströmung durch die einzelnen Plattengruppen hindurchfließt.

Zwischen zwei Plattengruppen kann eine Koalesziervorrichtung von bekannter Bauart angeordnet sein, um kleine Flüssigkeitströpfchen, die aus der ersten Plattengrupe herausgelangen, in größere Tröpfchen zu koaleszieren, welche in der zweiten

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Plattengruppe entfernt werden.

Bei Verwendung von zwei oder mehr Plattengruppen kann es ausreichend sein, lediglich eine Gruppe von hohlen Platten zu verwenden, während die andere Plattengruppe aus massiven, nicht hohlen Platten bestehen kann. Es können jedoch andererseits auch sämtliche Plattengruppen aus hohlen Platten aufgebaut sein, wobei jedoch lediglich eine zum Heizen oder Kühlen der Gasströmung verwendet wird.

Die Platten sind aus Metall oder Kunststoff hergestellt und bspw. durch Extrudieren geformt. Sie können jedoch auch gewalzt oder geprägt werden, wobei diese Verfahren insofern vorteilhaft sind, als sich dadurch verbesserte Profile der Platten herstellen lassen, welche mit einem Extrudierverfahren nur unwirtschaftlich und sehr schwierig herstellbar sind.

Die in Fig.l dargestellten Platten sind aus Blechmaterial durch Walzen und Prägen in das gewünschte Profil gebracht. Das Profilmaterial wird sodann entlang einer Biegung abgeschnitten, das abgeschnittene Teil umgedreht und Rücken an Rücken mit dem übrig gebliebenen Teil gelegt, so daß eine hohle Platte gebildet ist, wobei die Wände mittels Abstandshaltern voneinander im Abstand gehalten sind, die sich auf den Platten befinden. Eine derartige Platte kann jedoch auch durch Extrudieren hergestellt sein.

Die Fig.3a und 3b zeigen abgeänderte Ausführungsformen von Platten mit internen Durchtritten.

Die in Fig.3a dargestellte hohle Platte läßt sich durcH Walzen und Pressen herstellen oder aber durch Extrudieren.

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Die hohle Platte nach Fig.3b läßt sich am besten in der Weise herstellen, daß die Wände jeder Platte getrennt hergestellt und dann miteinander verbunden werden.

Die dargestellten Platten ergeben einen besseren Abfluß der Flüssigkeit von den Wänden der Platten, ermöglichen ein Heizen oder Kühlen der durchfließenden Gasströmung und erleichtern ein schnelles Säubern der Platten.

Die Vorrichtung nach der Erfindung eignet sich besonders gut zum Extrahieren von Seewasser aus der Verbrennungsluft für Marine-Gasturbinen. Die Klappen sind aus geschütztem, seewasserfestem Aluminium hergestellt. Vorzugsweise bestehen die Platten jedoch aus rostfreiem Stahl, wobei die Wände derselben viel dünner sein können und eine bessere Wärmeübertragung gewährleisten als bei Verwendung von Aluminium. Die Korrosionsfestigkeit gewisser rostfreier Stähle ist äußerst hoch, und die Korrosionsfestigkeit der Platten kann weiter. dadurch erhöht werden, daß sie gelegentlich mit Frischwasser gewaschen werden, um die Salzablagerungen zu entfernen. Für die Platten läßt sich ferner Monelmetall mit sehr gutem Erfolq verwenden, ist jedoch schwieriger zu verarbeiten und kostspieliger. Die Möglichkeit, die hindurchfließende Luft heizen zu können, ist außerdem sehr vorteilhaft, wenn die Turbine bei sehr kaltem Wetter betrieben wird, da die geheizten Platten nicht nur die Verbrennungsluft für die Turbine vorwärmen, sondern auch in der Luft befindlichen Schnee schmelzen und sowohl das Schmelzwasser als auch Seewassersprühnebel entfernen.

Die Vorrichtung nach der Erfindung läßt sich natürlich auch noch für andere Zwecke verwenden.

Es können auf den Platten in an sich bekannter Weise Rippen

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vorgesehen sein, gewöhnlich längs der Kanten der Ausnehmungen 3, diese Rippen können vorzugsweise in Strömungsrichtung hinter den Ausnehmungen liegen.

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Claims (14)

Patentansprüche

1. Vorrichtung zum Extrahieren von Flüssigkeitströpfchen aus einer Gasströmung, mit einer Anzahl im Abstand voneinander angeordneter geweliter Platten, zwischen denen das Gas sinuswellenförmig strömen kann, dadurch gekennzeichnet f daß wenigstens einige der Platten (1) hohl sind und Fluiddurchlässe aufweisen.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß wenigstens einige der Fluiddurchlässe an eine Heizfluid- oder Kühlfluidquelle angeschlossen sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß die Enden der hohlen Platten in Kopfbehälter münden, mit denen die Fluiddurchlässe in Verbindung stehen,

4. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet , daß längs den Fluiddurchlässen öffnungen vorgeseher} sind,

5. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet , daß die FluiddurchlMsse mit Einlaßöffnungen für an den Platten abgeschiedene Flüssigkeit versehen sind.

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6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet , daß die Einlaßöffnungen an Ausnehmungen der Platten zum Sammeln von Flüssigkeit angebracht sind.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6,dadurch gekennzeichnet , daß die Eintrittsöffnungen entlang den Platten im Abstand voneinander liegen.

8. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet , daß die hohlen Platten mehrere getrennte Fluiddurchlässe aufweisen.

9. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet , daß die Platten in Gruppen zusammengefaßt sind, die gasströmungsmaßig hintereinandergeschaltet sind.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet , daß unterschiedliche Gruppen von Platten verschiedene Fluiddurchlässe aufweisen.

11. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet , daß wenigstens eine Plattengruppe aus massiven (nicht hohlen) Platten gebildet ist, die auf eine Plattengruppe mit hohlen Platten folgt.

12. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die, hohlen Platten aus einzelnen Blechpreßteilen mit gewünschter Kontur zusammengesetzt sind. -

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13. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 11, dadurch .gekennzeichnet , daß die hohlen Platten extrudiert sind.

14. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 11, dadurch g e k e η η · zei chnet, daß die hohlen Platten aus zwei getrennten, extrudierten Teilen zusammengesetzt sind.

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