DE2411801A1

DE2411801A1 - Vorrichtung zum trennen von fluessigkeiten und gas

Info

Publication number: DE2411801A1
Application number: DE2411801A
Authority: DE
Inventors: Robert A Graff; Jun Marney Dunman Perry
Original assignee: Perry Equipment Corp
Current assignee: Perry Equipment Corp
Priority date: 1973-12-07
Filing date: 1974-03-12
Publication date: 1975-06-12
Also published as: US3884660A; DE2411801C2; FR2253569A1; NO144010B; FR2253569B1; NO743608L; ATA199374A; NL7403016A; GB1465833A; NO144010C; NL163127C; CA1009964A; AT363917B

Description

Anmelderin : PERRY EQUIPMEL¹T CORPORAiTON _

Patentanwalt

Mineral Wells, Texas Dipl.-Ing. Rolf Menges

8O11 Pörlng b. München

V. St. A. Hubertusatr. 2O · Tel.O81O6/217a

Anwaltsakte P 100

12. März 1974

VORRICHTUNG ZUH TREWREN VON FLÜSSIGKEITEN UND

GAS.

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Trennen von flüssigen und festen Bestandteilen aus einem Gasstrom und bezieht sich ganz besonders auf einen rohrförmigen Gas-Flussigkeitsabscheider /der den Gasstrom in Drehbewegung versetzt,um die schwereren Bestandteile gegen die Abscheiderrohrwand zu drücken,die dann von der Rohrwand durch ein oder mehrere Auslasslöcher oder öffnungen entfernt werden und sowohl von der Trägheitswirkung als auch von der Fegwirkung einer Umlaufgasströmung Gebrauch machen.

In Reihen angeordnete Zentrifugal-oder Tra'gheitstrennvorrichtungen zum Trennen von Flüssigkeiten und Gas, in denen ein Trennspalt gebraucht wird,um die Flüssigkeiten aus einem Gasstrom zu trennen , sind gebaut oder vorgeschlagen vorden, die aber gewisse Nachteile aufweisen da sie unvollkommen in ihrer Trennwirkung sind und darum zu wünschen übrig lassen.

Es ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung ,einen Abscheider mit Trägheitswirkung und mit einem Umlauf gas z,u schaffen ,um eine sehr wirksame Trennung der schwereren Bestandteile aus dem Gasstrom mit einem minimalen Druckabfall zu erhalten.

Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung liegt in der Schaffung einer relativ billigen und kompakten Trennvorrichtung die sehr wir-

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kungsvoll ist und aus keinen tragenden oder beweglichen Teilen besteht und ein Strömungsbild hat/das eine fast störungsfreie Strömung des Gasstromes durch die Trennvorrichtung gewährleistet.

Ein anderes Ziel der vorliegenden Erfindung liegt in der Schaffung einer rohrförmigen Vorrichtung zum Trennen von schwereren,nicht mischbaren Flüssigkeiten und leichteren Flüssigkeiten aus einem strömenden gemischten Strom und die als eine einzige Einheit oder in einer Anzahl von Einheiten £n einer Kammer gebraucht werden kann, um einen sehr wirkungsvollen Abscheider zu bildender für sich allein oder zusammen mit anderen Stufentrennvorrxchtungen gebraucht werden kann.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Trennvorrichtung ein zweistufiger Abscheider, und besteht aus einer Kammer mit einem Einlassrohr, einem ersten Stufentrennrohr, einem zweiten Stufentrennrohr und aus einem Auslassrohr, die axial ausgerichtet und so angeordnet sind, dass das Einlassrohr in die Kammer hineinragt und das Auslassrohr aus der Kammer herausragt. Die ersten und zweiten Stufentrennrohre befinden sich innerhalb der Kammer zwischen den Ein-und Auslassrohren. Eine Gaswirbelvorrichtung befindet sich in dem Einlassrohr,um den Gasstrom in Wirbelbewegung zu versetzen. Ihre Stellung reicht dazu aus,eine Gaswirbelstabilisierungszone in dem Einlassrohr, stromabwärts von der Gaswirbelvorrichtung, zu gewä*hrleisten. Das stromabwä'rtige Ende des Einlassrohres ist koaxial innerhalb des stromabwä'rtigen Endes des ersten S tuf entrennr ohr es angeordnet und bildet eine ringförmige Einlassöffnung für das Umlaufgas aus der Kammer. Das zweite Stufentrennrohr hat ein stromaufwa'rtiges Ende,das koaxial innerhalb des stromabwä'rtigen Endes

ist des ersten Stufentrennrohres angeordnet/und bildet eine ringförmige Auslassöffnung für die schwereren Teile aus der Gasströmung. Desweiteren hat das Auslassrohr ein stromaufwSrtiges Ende das koaxial innerhalb dem stromaufwSrtigen Ende des zweiten Stufentrennrohres angeordnet ist, und eine ringförmige Auslassöffnung,für die Restspuren von schwereren Bestandteilen die zusammen mit einem Anteil von Gas abgeschieden werden,bildet, um einen Umlauf mit Hilfe der ringförmigen Einlassöffnung zu bilden. Dieses Umlaufgas ruft ein

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Stromlinienbild hervor,das die Abscheidung der Restspuren von schwereren Teilen, die der Abscheidung durch die erste Stufentrennöffnung entrinnen können,durch die Auslassöffnung unterstützt und erleichtert. Das abgeschiedene Gas "fliesst aus dem Abscheider durch das Auslassrohr heraus, während die schwereren Teile,die von der Gasströmung getrennt werden,mit Hilfe einer angebrachten Vorrichtung aus der Kammer entfernt werden·.

In einer Ausführungsform besteht die Auslassöffnung aus einer nach innen gerichteten Fla'ehe an dem stromabwärtigen Ende des ersten Stufentrennrohres und aus einer nach aussen gerichteten Flä'che an dem stromaufwä'rtigen Ende des zweiten Stufentrennrohres. Die nach innen und nach aussen gerichteten Flächen erweitern sich in verschiedenen Winkeln in Bezug auf die Achse nach aussen in stromabwärtiger Richtung, so dass der Abstand zwischen den nach innen und nach aussen gerichteten Flächen an radial von der Achse angeordneten Stellen und in stromabwärtiger Richtung, von der Eintrittszu der Auslassöffnung abnimmt.

In einer weiteren Ausfuhrungsform, hat das erste Stufentrennrohr einen minimalen inneren Durchmesser,, der gröier als der äussere Durchmesser des Einlassrohres ist. Das zweite Stufentrennrohr hat einen inneren Durchmesser der ungefähr gleich dem minimalen inneren Durchmesser des ersten Stufenrohres ist. Desweiteren hat das Auslassrohr einen äusseren Durchmesser, der kleiner als der innere Durchmesser des zweiten Stufentrennrohres ist. '

Obschon der Abscheider in der bevorzugten Ausführungsform aus einer zweistufigen Trennvorrichtung besteht, kann eine dreistufige Trennvorrichtung vorgesehen werden, indem man ein drittes Stufentrennrohr zwischen dar zweiten Stufe und dem Auslassrohres vorsieht. Desweiteren, kann,wenn erwünscht, eine Trennvorrichtung mit einer einzigen Stufe vorgesehen werden. Obschon die Vorrichtung mit einer Stufe nicht die Abscheidungsfähigkeiten einer zweistufigen Vorrichtung hat, ist sie dazu geeignet,Flüssigkeiten aus Gasströmen -. mit niedrigem Flössigkeits gehalt zu trennen.

Die Erfindung ist nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen in

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Verbindung mit den Zeichnungen näher erläutert.

Figur 1 veranschaulicht einen rohrförmigen Aufbau einer zweistufigen Abseheidungseinheit einer bevorzugten Ausföhrungsform der vorliegenden Erfindung.

Figur 2 veranschaulicht eine einzelne Abseheidungseinheit der Art gemä'ss Figur l,die in einer Kammer angeordnet ist.

Figur 3 veranschaulicht eine Anzahl Einheiten gemä'ss Figur 1_/die in einer Kammer angeordnet sind.

Figur 4 veranschaulicht eine Wirbelvorrichtung ,die sich in der« Eintritt des Aufbaues gemä'ss Figur 1 befindet.

Figur 5 ist ein vergrösserter Querschnitt der Auslassöffnung gemä'ss Figur 1, und

Figur 6 veranschaulicht eine Verbesserung der vorliegenden Erfindung, wobei eine dreistufige Abscheidungsvorrichtung verwendet · wird.

In Bezug auf Figur 1, besteht die zweistufige Trennvorrichtung 21 aus einem Einlassrohr 23, einem ersten Stufentrennrohr 25, einem zweiten Stufentrennrohr 27, und aus einem Auslassrohr 34. Die Vorrichtung kann als einzige Einheit in einer Kammer 33,wie in Figur 2 veranschaulicht, gebraucht werden, oder in einer Anzahl von Einheiten in einer Kammer 35, wie in Figur 3 veranschaulicht, gebraucht werden. Die Anfangsbeschreibung bezieht sich auf eine Trennvorrichtung 21,die als einzige Einheit in einer Gehäusekammer 33 eingebaut wird,um Flüssigkeiten aus einer gemischten Flüssigkeits-Gasströmung zu trennen,die in einer Leitung strömt die mit dem Einlassrohr 23 verbunden wird.

In Bezug auf die Figuren 1 und 2 besteht die zweistufige Trennvorrichtung ebenfalls aus einer Gaswirbelvorrichtung 41, die. sich in dem Einlassrohr 23 befindet, einer Einlassöffnung 43 für den Umlauf eines Gasanteils von der Kammer 33, einer Auslassöffnung für den Auslass des grössten Teils der Flüssigkeit aus der Gasströmung, und aus einer Ausflussöffnung 47 für den Ausfluss von verbleibenden Spuren von Flüssigkeiten und eines Gasstromanteils für den

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Umlauf durch die Einlassöffnung 43. Die Gase ,die von der Flüssigkeit getrennt werden, fliessen aus der Trennvorrichtung durch das Auslassrohr 31 heraus, das mit der Leitung verbunden ist. Die Kammer 33 hat einen Flüssigkeitsbehälter 33A und einen Ausfluss 33A¹ durch den die abgetrennten Flüssigkeiten entfernt werden. Die Tragvorrichtung 49 ist vorgesehenem die Kammer 39 in einer gewünschten Höhe zu halten

Die Rohre 23, 25, 27 und 31 werden in axialer Ausrichtung mit Hilfe der Distanzhalter 51, 53 und 55 gehalten und befestigt. Gema'ss Figur 2, ragt das stromabwa'rtige Ende 23A des Einlassrohres 23 in die Kammer 33 hinein und ist koaxial innerhalb dem stromaufwä'rtigen Ende 25A. des ersten Trennrohres 25 angeordnet um die ringförmige Einlassöffnung 43 zu bilden. Das stromaufwa'rtige Ende 27A des zweiten Stufentrennrohres 27 ist koaxial innerhalb dem stromabwa'rtigen Ende 25B des ersten Stufentrennrohres 25 angeordnet, um die ringförmige Auslassöffnung 45 zu bilden. Desweiteren/ ist das stromaufwa'rtige Ende 3IA des Aus las sr ohr es koaxial innerhalb dem stromabwä'rtigen Ende 27B des zweiten Stufentrennrohres 27 angeordnetem die Auslassöffnung 47 zu bilden. Das stromabwa'rtige Ende 3IB des Auslassrohres ragt aus der Kammer 33 heraus und wird mit der Leitung verbunden.

Bei Betrieb, tritt die Flüssigkeits-Gasströmung durch das Einlassrohr 23 in die Trennvorrichtung ein und kommt .sofort mit der Gaswirbelvorrichtung 41 in Berührung, die die Strömung in eine intensive Drehbewegung versetzt, um auf diese Weise den Gasstrom sowie die schwereren Teile die in der Gasströmung vorhanden sind gegen die a'ussere Wand des Einlassrohres 23 zu drücken. Diese starke Drehbewegung ist stabilisiert und beschränkt,um in einem eingeengten Verlauf durch das Ende 23A des Einlassrohres, stromabwärts von der Wirbelvorrichtung 41, weiterbewegt zu werden. Wenn die Strömung in das erste Trennrohr 25 hinqintritt, entwickelt die konzentrierte Masse der Gasströmung und der Flüssigkeiten in der Nä"he der Öffnung 43 eine starke Düsen-oder· Strahlwirkung an der öffnung,wodurch ein Ansaugvorgang des Gases aus dem Flüssigkeitssammelring der Kammer 33 hervorgerufen wird sowie der Umlauf eines

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- 6 Gasanteils durch die öffnung 43 von der Kammer 33.

Der wirbelnde Gasstrom von der Wirbelvorrichtung 41 und der Anteil des Umlaufgasstromes der durch die Einlassöffnung 43 in den rohrförmigen Abscheider hineintritt, treten in das erste Stufentrudel- oder Abscheiderrohr 25 ein, wo die schwereren Teile an der Wand abgesetzt v/erden und spiralförmig entlang dieser Rohrwand 25 strömen».Wenn diese spiralförmige Strömung der schwereren Teile, die entlang der Wand des Rohres 25 strömen,in richtiger Perspektive betrachtet wird, erkennt man einen Teil einer Parabel, die einen mathematischen Zusammenhang mit dem Anfangsgaswirbelwinkel, der durch die Wirbelvorrichtung 41 hervorgerufen wird, hat. Die Flüssigkeiten und andere schwerere Teile,die in spiralförmigen Stromlinien gegen die Wand des Rohres 25 fliessen,werden durch die erste Stufenauslassöffnung 45, die einen geometrischen Zusammenhang mit dem Teil der vorhererwäihnten Parabel hat, ausgeschieden. Auf diese Weise wird der Hauptteil der Flüssigkeiten und anderen schwereren Teilen,die in der Gasströmung vorhanden sind,zuerst durch die Trägheitswirkung durch die Öffnung 45, mit nur: einem kleinen Gasanteil abgeschieden, wobei der Umlauf an dieser*Stelle zustande kommt.

Beim Verlassen des Trudelrohres 25, tritt die Gasströmung, die jetzt fast ganz von Flüssigkeitsteilen oder anderen schwereren Teilen befreit ist, in das zweite Trudelrohr 27 ein/das, in Verbindung mit der Wirkungsweise der ersten Stufenauslassöffnung 45 als Strömungsstabilisator wirkt sowie eine Auffangfla'che und eine Koaleszierungsoberfläche für jedes Teilchen oder Tröpfchen bildet, das nicht bei dem Trennvorgang durch die öffnung 45 abgeschieden wurde. Diese kleinen Teilchen oder Tröpfchen wandern innerhalb der Wandgrenzfla'che des zweiten Stufenrohres 27 und mit einer viel kleineren radialen Geschwindigkeit, in Bezug auf die TrSgheitstrennwirkung die in dem ersten Stufenrohr 25 stattfindet. währenddem die kleineren Tröpfchen entlang der Länge des Rohres 27 wandern, setzen sie sich ab und koaleszieren und werden an der zweiten Stufenauslassöffnung 47 abgeschieden. Das Abscheiden der Flüssigkeiten durch die öffnung 47 wird durch die Abstreifwirkung des

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ausströmenden Umlaufgasstromes erleichtert,der von der öffnung durch die Kammer 33 zu der Öffnung 43 fliesst, wobei dieser Fluss die UmIaufgasströmung innerhalb der Trennvorrichtung bildet. Die Auslassöffnung 47 ist so ausgebildet,, um einen positiven Staudruck innerhalb der Kammmer 33 zu bildender die Strahlauslasswirkung ergänzt,die an der öffnung 43 stattfindet,um auf diese Weise den Gasumlauf innerhalb der Abscheiderkammer 33.weiter zu fördern.

Auf diese Weise erhält man durch die " Eigenschaft des Umlaufabstreifgases eine positive Kraft oder Treibkraft/um letzte Spuren von Flüssigkeitströpfchen, die dem Trennvorgang durch die erste Stufenauslassöffnung 45 entronnen sind, auszutreiben. Wenn der Flüssigkeitsinhalt der Gasströmung relativ niedrig ist, kann die ganze Flüssigkeit mit Hilfe der ersten öffnung 45 abgestreift und getrennt werden. Wenn die Flüssigkeitsaufnahmefähigkeit der ersten öffnung 45 überschritten wird, dann setzt sich der Überschuss, der kleine Flüssigkeitsanteil der dem Trennvorgang durch die öffnung entronnen ist, ab und wird an der Wand des zweiten Stufentrudelrohres 25 gesammelt und koalesziert und wird durch die öffnung 47, unter Mitwirkung der Abstreifwirkung des Umlaufgasstromes, der zum grössten Teil, auch durch die öffnung 47 herausströmt, abgeschieden. Auf diese Weise, gewährleistet die Zweistufentrennvorrichtung eine sehr wirksame Vorrichtung zum Entfernen von Flüssigkeiten aus einer Gasströmung und ist besonders dazu geeignet, Strömungen mit relativ hohem Flüssigkeitsinhalt zu behandeln. Sie ist auch besonders dazu geeignet an Stellen gebraucht zu werden, wo hohe Flüssigkeitssteigerungen in einer Gasströmung vorkommen, z.B. beim Entziehen und Zurückgewinnen von flüssigen Kohlenwasserstoffen aus Gasbehälterströmen.

Die oben erwähnten sowie andere Eigenschaften der Trennvorrichtung werden nachfolgend näher erläutert. Das Umlaufgas das in die öffnung 43 fliesst hat eine kleinere Geschwindigkeit als die wirbelnde Gasströmung innerhalb des Einlassrohres 23. Deshalb muss die Energie, die der Gasströmung mit Hilfe der Wirbelvorrichtung 41 zugeführt wird, genügend gross sein, um zu ermöglichen, dass das Umlaufgas sich v/irksam zwischen den öffnungen 43 und 45 vermischt, um

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einen Teil der wirbelnden Gasströmung zu bildebene die Öffnung 45 erreicht wird_t um zu gewährleisten, dass die von dem liiauf mitgerissene Flüssigkeit sich auf der Wand des Rohres 25 für die Abscheidung durch die Öffnung 45 absetzt. Die dem Gasstrom erteilte Wirbeigeschwindiglceit ist eine Funktion des Anfangswirbelwinkels c>^ . Die Vorrichtung 41 ist so ausgebildet.um den gewünschten Anfangswirbelwinkel c< zustande zu bringen, und ist zusätzlich an einer Stelle in dem Einlassrohr 23 angeordnet,die dazu ausreicht, die erwünschte Stabilisationszone in dem Einlassrohr 23 stromabwärts davon, vor dem Eintritt in das erste Stufentrennrohr 25.* zu bilden.

Die Wirbelvorrichtung 41 der bevorzugten Ausführungsform^ besteht aus einer oder mehreren häLbelliptischen Umlenkplatten, die in vorbestimmten Winkeln, in Bezug auf die Längsachse des Rohreinlasses angeordnet sind_r, cemäss Figur 1, werden zwei halbelliptische Umlenkplatten 61 und 63 verwendet.um die Wirbe!vorrichtung 41 zu bilden. Diese Platten sind in bestimmten Winkeln «X in Bezug auf die Längsachse des Trennrohreinlasses angeordnet. Gemäss Figur 4, wer-

dn
den die zwei Platten 61 und 63 , die Schlitze 61A und 62A eingeführt,die in der rohrförmigen Leitung 23,in erwünschten Winkeln, angeordnet sind,um die Wirbelvorrichtung zu bilden. Jede der Umlenkplatten hat die Form*einer halben Ellipse,die entlang der Halbachse der Ellipse geteilt ist. In der bevorzugten Ausführungsform ist <X gleich 30 . In dieser Ausführung ist das halbellipi-ische Umlenkplattenpaar in horizontaler Ebene betrachtet, in einem Win-

o/zueiander angeordnet _o

kel von 60 / sowie in einem Winkel von 30 in Bezug auf die horizontale Achse des Gasstromes in dem Trennrohr. Die Kanten der halbelliptischen Umlenkplatten berühren sich genau in der Mitte des Strömungsrohres 23.

Es soll hervorgehoben werden, dass ein Gasstrom, der sich in Wirbelbewegung in einer Trennrohrvorrichtung, wie vorher beschrieben, befindet, einen freien Wirbel entwickelt,der dazu neigt eine zylindrische oder ringförmige Konfiguration anzunehmen,die durch die abgrenzendem Wände der Trennrohrvorrichtung begrenzt wird, und so eine negative Druckzone innerhalb des Wirbelzentrums des Trennrohr-

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körpers verlässt. Dieser negative Druckmittelpunkt beeinflusst die Strömung eines zurückehrenden Wirbels in dem mittleren Teil des Trennrohres und wird als "erzwungener" Wirbel bezeichnet. Die Drehbewegung des erzwungenen Wirbels erfolgt in derselben Richtung wie der freie Wirbel; aber die Richtung der Strömung ist entgegengesetzt der des normalen. Gasstromes, der durch die Trennvorrichtung fliesst. Dieser innere Gasstromumlauf innerhalb der Trennvorrichtung verbraucht Energie und hat keine zweckrna'ssige Funktion/ insoweit der Trennvorgäng betroffen ist.

Die Wirbelvorrichtung 41,die aus dem halbelliptischen Plattenpaar besteht, bildet eine nabenlose Wirbelvorrichtung_/die bevorzugt wird, da der erzwungenen Wirbel vermieden oder auf einem Minimum gehalten wird, wodurch der Gesamtwirkungsgrad der Abscheidung pro Energieeinheit ,die in Form von Druckverlust in der Trennrohrvorrichtung

wird

aufgewendet wird, ".gesteigert. Als Ga swxrbe Ivor richtung kann ebenfalls eine konventionelle Umlenkvorrichtung gebraucht werden, die aus einer Anzahl von spiralförmigen Stellgliedern besteht_y die an einem zentralen Knotenpunkt angeordnet und so eingebaut sind, dass das ganze Gas, das die Stellgliederumlenkyorrichtung durchquert, in Berührung mit den Umlenkschaufeln kommt.

In Bezug auf Figur 5, wird die erste Stufenauslassöffnung 45 durch eine nach innen gerichtete Fläche 25C bestimmt,die an dem stromabwa'rtigen Ende des ersten Stufentrennrohres 25 angeordnet ist, und durch e ine nach aussen gerichtete Fläche 27C^dIe an dem stromaufwa'rtigen Ende des zweiten Stufenrohres 27 angeordnet ist. In der beschriebenen Ausfuhrungsform, ist die Fla'che 27C ein Teil des Bundes 27', der an dem Rohr 27 angeschweisst ist und in der Tat ein Teil des Rohres 27 ist. In einer Ebene entlang der Achse der rohrförmigen Vorrichtung, sind die Flächen 25C und 27C gerade Flächen. Gemäss Figur 5, erweitern die nach innen und nach aussen gerichteten Flächen'25C und 27C sich in einer stromabwärtigen Richtung in verschiedenen Winkeln fi und θ in Bezug auf die Achse nach aussen, so dass der Abstand zwischen den nach innen und nach aussen gerichteten Flächen an Stellen die radial aus serhalb der Achse liegen, in stromabwärtiger Richtung von der Eintrittsöffnung 45A zu

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der Auslassöffnung abnimmt. Der Winkel θ ist der Durchschnittswinkel an dem Punkt des Wirbels der Parabel der durch die Flüssigkeiten in ihrer spiralförmigen Bewegung um die Wand dar Leitung eingeschrieben wird, während der Winkel φ die Ausdehnung des Wirbels löst und steuert. Auf diese Weise gewährleistet die öffnung 45, dass die Flüssigkeiten oder mitgeführten Verunreinigungen,die sich nahe an der Wand in ihrer spiralförmigen Bewegung befinden, entrinnen ohne, dass die Richtung geändejfc wir d, oder alleine durch die Trägheit. Desweiteren, da die Auslassöffnung 45 kegelstumpfförmig im Querschnitt ist, ist ein Vorflüssigkeitssammelbereich vorgesehen, wodurch die Flüssigkeiten von dem Hauptstrom vor dam Auslass entbunden werden.Aus Versuchen hat man herausgefunden, dass die Auslassöffnung in dieser Form die Flüssigkeitstrennleistung der Trennvorrichtung bedeutend erhöht, z.B. über einem ringförmigen Spalt mit parallelen und geraden Wänden.

In der bevorzugten Ausfuhrungsform, ist der innere Durchmesser d des Einlassrohres 23 7,6cm lang, während der innere Durchmesser D des Rohres 25 10,16cm hat. Der innere Durchmesser des Rohres 27 hat ebenfalls 10,16cm_fwährend -der innere Durchmesser des Auslassrohres 31 7,6cm hat. Der Anfangswirbelwinkel c< hat 30, während der Winkel B der öffnung 45 26 hat. Der Winkel φ der öffnung 45 hat ungefähr 12°.

Die Gesamtlänge der rohrförmigen Abscheidervorrichtung von einem Ende bis zu dem anderen ist 118,75cm lang. Das Einlassrohr 23 hat eine Gesamtlänge von einem Ende bis zu dem andern von 35,56cm; das erste Stufentrennrohr 25 hat eine Gesamtlänge von 22,86cm; das zweite Stufentrennrohr 27,mit dem Bund 27',hat eine Gesamtlänge von 30,48cm; während das Auslassrohr 31 eine Gesamtlänge von 35,56 cm hat. Das stromabwärtige Ende des Einlassrohres 23 wird 2,54cm in das stromaufwärtige Ende des ersten Stufentrennrohres 25 eingeführt. Das stromaufwärtige Ende des zweiten Stufentrennrohres 27 wird 1,717cm in das stromabwärtige Ende des ersten Stufentrennrohres 25 eingeführt. Das stromaufwärtige Ende des Auslassrohres 31 wird 1,405cm in das stromabwärtige Ende des zweiten Stufenrohres 27 eingeführt. Der Abstand zwischen dem Ende der Wirbelvorrichtung

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41 und dem Einde 23B des Einlassir.ahres 23 ist gleich d, während die effektive Länge des ersten Stufentrennrohres 25, (der Abstand zwischen dem Ende 23B des Rohres 23 und dem stromaufwärtigen Ende 27D des Rohres 27)ungefähr 2,7*d ist, wobei ä der innere Durchmesser des Einlassrohies 23 der Trennvorrichtung ist. Der ringförmige

Bereich A₁ der Einlassöffnung 43 entspricht 0,47. d . Der Auslassspalt der Öffnung 45 hat 0,254cm und sein ringförmiger Bereich A₂ entspricht0,17.d . Der ringförmige Bereich A- der Öffnung 47 ent-

spricht 0,47.d . Dieser Bereich reicht dazu aus,die Überschussflüssigkeit sowie, ein Teil der Gasströmung abzuscheiden, um die Umlaufeigenschaften zu schaffen.· Der innere Durchmesser der Kammer

33 in der Auführungsform gemäss Figur 2 entspricht O,89.d . Die Winkel γ und ω haben 26°. In der rohrförmigen Trennvorrichtung, mit den vorher angegebenen Abmessungen, können Gasströme mit Strömungsgeschwindigkeiten, die in dem Gaseinlassrohr 23 gemessen werden, von 0,95 bis zu 4,50m/sek und höher,behandelt werden, innerhalb des erlaubten Druckverlustbereiches durch die Trennvorrichtung. Aus Versuchen wurde festgelegt, dass ll?/6 bis zu 32% des Gesamteintrittsstromes der. zweistufigen rohrförmigen Vorrichtung als Umlaufgas innerhalb der Trennkammer benutzt werden kann.

Da die Öffnung 45 relativ kurz ist, können die Flächen 25C und 27C gerade sein, wenn im vorher gezeigten und beschriebenen Querschnitt betrachtet, und der direkte Zusammenhang des Winkels B mit dem Trudelwinkel o< kann durch folgendes Verhältnis angegeben werden:

1 - . — ■

Θ-

= ARC TAN

(TANc< TT D)² + (TTD)

TANOC

(1)

D ist der vorher, beschriebene Durchmesser gemäss Figur 1.

In der Ausföhrungsform der Zweistufentrennvorrichtung gemäss Figur 1 ist erwünscht, dass die zweite Stufe 27 einen inneren Durchmesser hat₍der gleich dem inneren Durchmesser D des ersten Trehnrohres 25 ist, um den Druckverlust durch die Trennvorrichtung auf einem Mindeswert zu halten. In der bevorzugten Ausführungsform* kann der

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Druckverlust durch die Trennvorrichtung dem kleinen Wert von 0,017 kp/cm entsprechen. Der innere Durchmesser der Kammer 33 soll einen genügend grossen Querschnittsbereich haben, um ein Abscheiden der Flüssigkeit aus dem Umlaufgas in der Kammer zu gewährleisten sowie, um eine Strömungsleitung mit genügend grossem Querschnittbereich vorzusehen, so dass ein vernachla'ssigbarer Druckverlust beim Durchfliessen des Umlaufgasstromes von 47 nach 43 auftritt.

In neuesten Versuchen hat man herausgefunden, dass die zweistufige Trennvorrichtung gema'ss Figur 1 die 10 bis 20- fache Leistungen einer einstufigen Trennvorrichtung hat und ist grosser als die Leistung von zwei,in Reihe angeordneten,einstufigen Trennvorrichtungen mit separaten Behältern. Dies ist bedingt durch die gemeinsame Trennwirkung der beiden Auslassöffnungen 45 und 47.

Obschon in der bevorzugten Ausführung form die inneren Durchmesser der Rohre 23, 31 und 25, 27 eine Länge von 7,62cm respektiv 10,16cm haben, können andere Durchmesser gebraucht werden. Die Innendurchmesser der Rohre 25 und 27 und andere Abmessungen der Trennvorrichtung sind aber abhängig von dem inneren Durchmesser des Rohres 23. Der Wirbelwinkel, der für die Umlenkplatten 61 und 63 gewählt wird, wird aufgrund des erlaubten Druckverlustes durch die Trennvorrichtung festgelegt, sowie durch die Menge und Grosse der Tröpfchen und Feststoffe die aus dem Gasstrom abgeschieden und zurückgewonnen werden. In der bevorzugten Ausführungsform_/ in der das Einlassrohr 23 einen inneren Durchmesser von 7,62cm hat, kann eine optimale Flüssigkeiszurückgewinnung mit einem minimalen Druckverlust, bei Verwendung eines Wirbelwinkels von 30 in Bezug auf die Längsachse, erhalten werden. Grössere oder kleinere Winkel können bei bestimmten Arbeitsbedingungen verwendet werden, wie sie bei der zu behandelnden Gasströmung vorkommen können. Wenn extrem kleine Tröpfchen oder Feststoffe aus einem Gasstrom zu entfernen sind, ist es wünschenswert eine Wirbelvorrichtung mit einem Winkel von 45° im Bezug auf die Längsachse zu verwenden. Es ist zu verstehen, dass wenn X keine 30 hat_yder Winkel Θ entsprechend Gleichung (1) verbessert werden muss.

In der Ausfuhrungsform gemäss Figur 3, ist eine Anzahl von zwei-

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stufigen Abscheidern in gleichen Abständen voneinander, in einer Kammer 35,angeordnet. Diese Kammer ist zwischen den Platten 71 und 73 gebildet und ist in dem stromabwä'rtigen Ende des Behälters 75 angeordnet. In dem stromaufwä*rtigen Ende des Behälters 71/in. dem Bereich 77,befindet sich ein Vorabscheider (nähere Einzelheiten nicht gezeigt) eine: konventionellen Bauart oder irgendeiner Abart. Der vermischte Gas-Flüssigkeitsstrom wird durch den Einlass 79 zugeführt. Der Strc'mungsverlauf des Gases geht durch den Vorabscheider im Bereich 77 und durch die zweistufige Vorrichtung in der Kammer 35. Das resultierende abgetrennte Gas wird durch den Auslauf 81 herausfliessen. EineFiüssigkeitsaufnahmevorrichtung ist vorgesehen und besteht aus einem separaten Behälter 83,um Flüssigkeiten aus dem Vorabscheider, der sich in dem Bereich 77 befindet, aufzunehmen sowie aus einem separaten Behälter 85 um Flüssigkeiten aus der Kammer 35 aufzunehmen/in der die zweistufigen Trennvorrichtungen gemäss der vorliegenden Erfiirüng angeordnet sind. Die Platte 84 trennt die Behälter 83 und 85. Die Flüssigkeit die durch den Abscheider in dem Bereich 77 entzogen wird, wird dem Behälter 83 durch die Entwässerungsleitung 87 zugeführt und wird mit Hilfe der Leitung 89 aue dan Behälter 83 entfernt. Zwei Entwässerungsleitungen 91 und 93 erstrecken sich zu dem Behälter 85 von der Kammer 35,und eine Entwässerungsleitung 95 wird gebraucht_/ um die Flüssigkeit aus diesem Behälter zu entfernen. Der Behälter 77 sowie die Behälter 83 und 85 werden von einer Tragvorrichtung 96 getragen.

In der Ausführungsform gemäss Figur 3 werden die Einlassrohre durch öffnungen, die in der Platte 71 gebildet sind,, geführt und getragen, wie ebenfalls in Figur 1 gezeigt. Die Auslassrohre 31 werden durch Offnungen,die in der anderen Platte 73 gebildet sind, geführt und getragen. Gemäss Figur 1, wird jedes Einlassrohr in einen Rohrstützen 97 hineingeführt, der in jeder öffnung der Platte 71 angeordnet ist_/wobei die .Auslassleitung sich in dem Rohrstutzen befindet. Jedes Rohr 23 kann mit Hilfe einer Setzschraube 99 in die gewünschte Stellung gebracht und gehalten werden. Desweiteren ist jedes Rohr 23 leicht austauschbar, sollte an dieser Stelle

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Rost oder Abnutzung auftreten.

Die Anordnung gemäss Figur 3 wird gebraucht,, um Flüssigkeiten aus einem Gasstrom mit sehr hohem Flüssigkeitsgrad abzuscheiden. Bei Gebrauch der Trennvorrichtung der vorliegenden Erfindung, in Zusammenhang mit der Absetzvorrichtung oder anderen Arten von Abr scheidern, kann die Flüssigkeit, mit einem minimalen Vorrichtungsaufwand· vollständig aus der Gasströmung entfernt werden.. In dieser Hinsicht, kann der Absetzabscheider relativ klein ausgebildet sein, um einen grossen Flüssigkeitsanteil aus der Gasströmung abzuscheiden, wobei der Restanteil der Flüssigkeit vollständig durch eine Anzahl von zweistufigen Abscheidern, die sich in der Kammer 35 befinden, entfernt wird.

In der Ausfuhrungsform gema'ss Figur 3, sind 40 zweistufige Abscheider innerhalb der Kammer 35 angeordnet die einen inneren Durchinesser von 107,cm hat. . .

Obschon die Ausführungsformen gema'ss den Figuren 2 und 3 eine einfache zweistufige Trennvorrichtung veranschaulicht, wobei die Anzäi 1 der zweistufigen Abscheider horizontal angeordnet sind, versteht es sich, dass in jeder Ausführungsform die Vorrichtung oder die Anzahl vonErrichtungen und die Kammern auch senkrecht oder schief angeordnet werden können, in Abhängigkeit der erwünschten Lage.

Für eine weitere ausführlichere Beschreibung der zweistufigen Trennvorrichtung wird noch einmal auf Figur 1 hingewiesen. Obschon nur drei Verbindungsstücke 51, 53 und 55 gezeigt werden, die zur Verbindung der Rohre gebraucht werden, ist zu verstehen, dass drei Verbindungsstücke 51 in einem Winkeläbstand von 120 voneinander angeordnet sind, wobei ihre stromaufwä'rtigen Enden mit dem Rohrstutzen 57 verbunden sind und ihre stromabwärtigen Enden mit dem Rohr 25. Auf ähnliche Weise sinddrei Verbindungsstücke 53 in einem Winkelabstand von 120 voneinander angeordnet, wobei ihre stromaufwärtigen Enden mit dem Rohr 25 verbunden sind und ihre stromabwärtigen Enden mit dem Rohr 27. Drei Verbindungsteile 55 werden gebraucht_#die ebenfalls in einem Winkelabstand von 120

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voneinander angeordnet sind und mit ihren stromaufwä'rtigen Enden mit dem Rohr 27 verbuncen sind und mit ihren stromabwä'rtigen Enden mit dem Rohr 31.

Wenn erwünscht, kann eine dreistufige Trennvorrichtung gebraucht werden, um die Abseheidungsleitung noch zu vergrössern, indem man ein drittes Stufentrennrohr stromabwärts von dem ersten Stufentrennrohr vorsieht, wie in Figur 6 veranschaulicht. In dieser Figur, hat das dritte Stufentrennrohr 101 ein schmaleres stromaufwä'rtiges Ende lOlA das sich innerhalb dem stromabwä'rtigen Ende des zweiten Trennrohres 27 befindet. Das stromaufwä'rtige Ende des Auslassrohres 31 ist in dem. stromabwä'rtigen Ende des dritten Stufentrennrohres 101 angeordnet und bildet eine Auslassöffnung 47. Das ■ stromaufwä'rtige Ende lOlA, wenn dieses sich innerhalb dem stromabwä'rtigen Ende des zweiten Stufentrennrohres 27 befindet, bildet eine zweite Auslassöffnung 103 zwischen den Öffnungen 45 und 47, für den Auslass der Flüssigkeiten,die nicht durch die Öffnung 45 abgeschieden werden. Jede übrig gebliebene Flussigkeisspur wird durch die Öffnung 47 mit einem Gasanteil für Umlaufzwecke,wie bei 103, ausgestossen. Die Aus führ ungs form gemä'ss Figur 6 kann bei einem Gasstrom mit.einem relativ hohen Flüssigkeitsgehalt gebraucht werden. Sie kann als einzelne Einheit in der Kammer 33 oder in einer Anzahl von Einheiten in der Kammer 34 gebraucht werden.

Wie vorher erwä*hnt, kann, wenn der F lüssigke its gehalt der Gasströmung relativ klein ist, eine Vorrichtung mit einer einzigen Stufe ·■ gebraucht werden. Diese Vorrichtung wird diesselbe Anordnung wie die Vorrichtung gemä'ss Figur 1 haben, mit der Ausnahme, dass das Rohr 31 fortgelassen wird und, dass das Rohr 27 als Auslassrohr gebraucht wird. Um dies zu verwirklichen, wird das Rohr 27 verlä'ngert oder die Kammer verkürzt, wobei das stromabwa'rtige Ende des Rohres aus der Kammer herausragt. In dieser Ausführungsform, wird das Rohr 27 einen inneren Durchmesser habender gleich dem inneren Durchmesser D des Rohres 25 ist. Die Öffnung 47 wird so verschwinden, aber die Öffnung 45 wird in derselben Anordnung verbleiben. Flüssigkeiten werden durch die Öffnung 45 ausgestossen sowie ein Gäsanteil für den Umlauf. Die einstufige Vorrichtung kann als ein-

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zige Einheit in der Kammer 33 oder in einer Anzahl von Einheiten in der Kammer 35 gebraucht werden.

Einige typische Anwendungesgebiete der Trennvorrichtung gemä'ss der vorliegenden Erfindung, besonders der Ausführungsform der zweistufigen Vorrichtung, die als einzelne Einheit oder in einer Anzahl von Einzeiten gebraucht werden kann _f werden nachfolgend aufgezählt.

Abscheiden.von Flüssigkeitsspuren aus sauberen Gasen die unter normalen Gasleitungsbedingungen fliessen.

Abscheiden von Wasser und/oder öl aus dem Auslaufgas aus Kolbengasyerdichtern.

Abscheiden von flüssigen Kohlenwasserstoffspuren aus Brenngasströmen *

Abscheiden von Aminen, Glykolen, und Sulfinolen aus behandelten NaturgasstrOmen, sowie der fein verteilten Feststoffen die in Lösung in diesen organischen Flüssigkeiten vorhanden sind.

Abscheiden von öl und/oder Kondensaten aus Abdämpfen, vor der Kondensation oder Entlüftung in die Atmosphäre.

Abscheiden von Kondensaten oder Dampf mitführungen, vor dem Überhitzen für die Krafterzeugung.

Abscheiden und Wiedergewinnen νΌη flüssigen Kohlenwasserstoffen aus feuchtem Naturgasbehä'lterströmen, die mit hohen ölgasverhä'ltnissen arbeiten.

Abscheiden von freiem Wasser aus Gasströmen, die in feste Exsiccatorfüllmittel oder glykolartige Trockenvorrichtungen eintreten.

Abscheiden von synthetischen -Brennstoffen aus Kompressorauslassströmen.

Abscheiden von synthetischen Brennstoffen aus BrenngasZuführungen von Gastubinen.

Es ist zu verstehen, dass ebenfalls die Trennvorrichtung der vorliegenden Erfindung dazu gebraucht werden kann, Kraftstoffe aus Gasen im "staubtrockenen" Zustand mit einem hohen Zurückgewinnungs-

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grad zu trennen und wiederzugewinnen . Peststoffteilchen können wirksam aus den "staubtrockenen" Gasströmen entfernt ; werden, indem man eine kleine Menge eines verträglichen flüssigen Bindemittels zuführt, wie Waschöl, Glykol, Wasser, usw..Das Einspritzen der Flüssigkeit kann in dem Einlassrohr stromaufwärts von der Wirbelvorrichtung stattfinden. Die eingespritze Flüssigkeit wird dann als Fliessmittel wirken und Feststoffteilchen einsammeln, und gewährleisten, dass solche Feststoffe zusammengehäuft werden und aus der Trennvorrichtung oder Kammer entfernt werden. Die Einspritzflüssigkeit kann in Umlauf gesetzt werden und die fein verteilten Feststoffe werden durch Filtrieren ,Absetzen oder durch andere bekannte Verfahren zurückgewonnen. Die Flüssigkeit, die in die Gasströmung hineingespritzt wird, ist dazu geeignet die. Feststoffteilchen die in der Gasströmung vorhanden sind, leicht zu benetzen.

Üb Trennvorrichtung der vorliegenden Erfindung ist ebenfalls dazu geeignet, zur gleichen Zeit festeTeilchen zu entfernen sowie .Gaseinschlüsse die in der Gasströmung vorhanden sind zu absorbieren. Z.B., kann eine Natriumkarbonatlösung gebraucht werden, um gleichzeitig Flugasche und Schwefeldioxyd aus den Abgasen eines mit Kohle betriebenen Dampfmaschinenkessels zu entfernen. Zur Zeit wird der bekannte Venturiskrubber für diesen Zweck gebraucht, aber beim Venturiskrubber muss nach dem Skrubber eine Trennvorrichtung für die Wiedergewinnung der Skrubberflüssigkeit vorgesehen werden. Bei der Trennvorrichtung der vorliegenden Erfindung ist dies nicht erforderlich, da sowohl die Skrubberwirkung als auch Skrubberflüssigkeitstrennvorrichtung in demselben Behälter vorhanden ist. Ein Beispiel von gleichzeitigem Entfernen von Feststoffteilchen und Gasbehandeln wird das Einspritzen von Diäthylenglykol in die Gasströmung, für das gleichzeitige Abscheiden von Feststoffen und Flüssigkeiten mit sich bringen, sowie das teilweise Abscheiden von Wasserdampf aus dem Gasstrom. Der Diäthylenglykol kann nach dem Aufkochen wieder umlaufen um Wasser abzuscheiden, und zur Filtrierung für das Abscheiden der Feststoffe.

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Claims

PATENTANS PRUECHE

1. Trennvorrichtung zur Abscheidung von schwereren Bestandteilen aus Gasströmen, gekennzeichnet durch eine Geha'usekammer, ein Gasstromeinlassrohr/das in die Kammer hineinragt und das ein stromaufwä'rtiges und ein stroiftabwa'rtiges Ende hat, wobei das letztgenannte Ende sich in der Kammer befindet, eine Gaswirbelvorrichtung_/ die sich in dem Einlassrohr befindet, um den Gasstrom in Wirbelbewegung zu versetzen, ein Trennrohr, das axial mit dem Einlassrohr ausgerichtet ist, wobei das stromabwä'rtige Ende des Einlassrohres axial innerhalb des stromaufwärtigen Endes des Trennrohres ausgerichtet is^ die eine ringförmige Einlassöffnung for den Eintritt des Umlaufgases aus der Kammer bildet, eine Rohrvorrichtung die axial mit dem Einlassrohr und dem Trennrohr ausgerichtet ist und ein stromaufwä'rtiges Ende hat, das koaxial innerhalb dem stromabwa'rtigen Ende des Trennrohres angeordnet ist und eine ringförmige Auslassöffnung für das Abscheiden der schwereren Teile aus dem Gasstrom bildet, wobei die ringförmige Auslassöffnung aus einer nach

innen gerichteten Flä'che besteht_f die an dem stromabwä'rtigen Ende des Trennrohres angeordnet ist und aus einer nach aussen gerichteten Flä'che-ji die an dem stromaufwa'rtigen Ende dieser Rohrvorrichtung angeordnet ist, wobei die nach innen und nach aussen gerichteten Flä'chen sich nach aussen in stromabwä'rtiger Richtung in verschiedenen Winkeln in Bezug auf die Achse erweitern, so dass der Abstand zwischen den nach innen und nach aussen gerichteten Flä'chen an Stellen, radial ausserhalb der Achse, und in der stromabwä'rtigen Richtung von der Eintritts-zur Austrittsöffnung abnehme^ wobei die Rohrvorrichtung aus einem stromabwä'rtigen Ende besteht, das aus der Kammer,für den Durchgang des Gases, das von den schwereren Teilen getrennt wurde, herausragt und eine Vorrichtung um die, aus dem Gasstrom abgeschiedenen Teile, aus der Kammer zu entfernen.

2. Trennvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Trennrohr einen minimalen*Innendurchmesser hat, der grosser als der Aussendurchmesser des Einlassrohres ist, und, dass der stromaufwä'rtige Teil dieser Rohrvorrichtung einen inneren Durchmesser hat_i der ungefaTir gleich dem minimalen Innendurchmesser des Trenn-

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rohres ist.

3.Trennvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,dass die Rohrvorrichtung aus einem Auslassrohr besteht, dessen stromabwa'rtiges Ende aus dem Gehäuse herausragt und, dass die nach aussen gerichtete Fla'ehe der Auslassöffnung an dem stromaufwa'rtigen Ende des Auslassrohres gebildet ist.

4. Trennvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Trennrohr einen minimalen Innendurchmesser hat, der grosser als der Aussendurchmesser des Einlassrohres ist ui}d, dass das Auslassrohr einen Innendurchmesser hat/der ungefähr gleich diesem minimalen Innendurchmesser des Trennrohres ist.

5. Trennvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Rohrvorrichtung aus einem zweiten Trennrohr und aus einem Auslassrohr besteht,das axial mit dem ersten Trennrohr ausgerichtet ist, wobei das zweite Trennrohr ein stromaufwä'rtiges Ende hat das koaxial in das stromabwa'rtige Ende des ersten Trennrohres eingeführt ist, wobei die nach aussen gerichtete Fläche einen Teil der rxngförmigen Auslassöffnung bildet^die an dem stromaufwärtigen Ende des zweiten Trennrohres angeordnet ist, und wobei das stromaufwärtige Ende des Auslassrohres koaxial in das stromabwa'rtige Ende des zweiten Trennrohres eingeführt ist und eine ringförmige Auslassöffnung bildet, um übrig gebliebene Spuren von schwereren Teilen zusammen mit einem Gasanteil für den Umlauf durch die ringförmige Auslassöffnung fliessen zu lassen.

' 6. Trennvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Trennrohr einen minimalen Innendurchmesser hat,der grosser als der Aussendurchmesser des Einlassrohres ist, das zweite Trennrohr einen Innendurchmesser hat der ungefähr gleich diesem inneren minimalen Durchmesser des ersten Trennrohres ist, das Auslassrohr einen Aussendurchmesser hat_f dor kleiner als der Innendurchmesser des zweiten Trennrohres ist.

7. Trennvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Rohrvorrichtung aus einem zweiten Trennrohr, einem dritten Trennrohr und aus einem Auslassrohr besteht, wobei all diese Rohre

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axial mit dem ersten Trennrohr ausgerichtet sind, dass das zweite Trennrohr ein stromaufwä'rtiges Ende hat_fdas koaxial in das stromabwä'rtige Ende des ersten Trennrohres eingeführt ist, dass die nach aussen gerichtete Fla'che die einen Teil der ringförmigen Auslassöffnung bestimmt, die an dem stromaufwa'rtigen Ende des zweiten Trennrohres gebildet ist, dass das dritte Trennrohr ein stromaufwä'rtiges Ende hat das koaxial in das stromabwä'rtige Ende des zweiten Trennrohres eingeführt ist, das eine zweite ringförmige Auslassöffnung bildet,, dass die Auslassleitung ein stromaufwä'rtiges Ende hat, das koaxial in das stromabwä'rtige Ende des dritten Trennrohres eingeführt ist und eine ringförmige Auslassöffnung bildet,um Restspuren von schwereren Teilen mit einem Gasanteil :für den Umlauf durch die ringförmige Einlassöffnung in die Kammer fliessen zu lassen.

8. Trennvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Trennrohr einen minimalen Innendurchmesser hat₇der grosserals der Aussendurchmesser des Einlassrohres ist, dass das zweite Trennrohr einen Innendurchmesser hat, der ungefäTir gleich dem minimalen Innendurchmesser des ersten Trennrohres ist, dass das dritte Trennrohr einen Innendurchmesser entlang dem grössten Teil seiner La'nge hat,der ungefaTir gleich dem Innendurchmesser des zweiten Trennrohres ist, dass das Auslassrohr einen Aussendurchmesser hat der kleiner als der Innendurchmesser des dritten Trennrohres ist.

9. Trennvorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Gehä'usekammer, ein Gas ströme in las sr ohr, das in die Kammer hineinragt und ein stromaufwä'rtiges und ein stromabwa'rtiges Ende hat, wobei das letztgenannte sich in der Kammer befindet, eine Gaswirbelvorrichtung, die sich in dem Einlassrohr befindet, um den Gasstrom in Wirbelbewegung zu versetzen, wobei die Gaswirbelvorrichtung in genügend grossem Abstand von dem strcmabwä'rtigen Ende angeordnet ist,um eine Gaswirbelstabilisationszone in dem Einlassrohr, stromabwä'rts von der Gaswirbelvorrichtung,zu gewährleisten, ein Trennrohr das axial mit dem Einlassrohr ausgerichtet ist, wobei das stromabwä'rtige Ende des Einlassrohres koaxial innerhalb dem stromabwä'rtigen Ende des Trennrohres angeordnet ist und eine ringför-

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mige Einlassöffnung für den Einlass des Umlaufgases aus der Kam-' mer bildet^ wobei das Trennrohr einen minimalen Innendurchmesser hat, der grosser als der Aussendurchinesser des Einlassrohres ist, ein Auslassrohr,das axial mit dem Trennrohr ausgerichtet ist, wobei das stromaufwä'rtige Ende aus der Kammer herausragt, und das Auslassrohr ein stromaufwa'rtiges Ende hat, das koaxial innerhalb des stromabwä'rtigen Endes des Trennrohres angeordnet ist und eine ringförmige Auslassöffnung für das Abscheiden der schwereren Teile aus dem Gasstrom mit einem Gasanteil für den Umlauf durch die ringförmige Einlassöffnung bildet, wobei die ringförmige Auslassöffnung aus einer nach innen gerichteten Flä'che besteht, die an dem stromabwä'rtigen Ende des Trennrohres angeordnet ist, und aus einer nach aussen gerichteten Flä'che, die an dem stromaufwa'rtigen Ende des Auslassrohres angeordnet ist, und wobei die nach innen oder nach aussen gerichteten Flächen sich nach aussen in stromabwa'rtiger Richtung in verschiedenen Winkeln in Bezug auf die Achse erweitern, so dass der Abstand zwischen den nach innen und nach aussen gerichteten Fla'chen an radialen Stellen ausserhalb der Achse und in stromabwSrtiger Richtung von der Eintrittsöffnung zu der Austrittsöffnung abnimmt, wobei das Auslassrohr einen Innendurdi ~ messer hat, der ungefaTir gleich dem Innendurchmesser des Trennrohres ist und Vorrichtungen,um die aus dem Gasstrom abgeschiedenen Teile aus der Kammer aus dem Gehäuse zu entfernen.

10. Trennvorrichtung nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch ein zweites Stufentrennrohr,das axial mit dem ersten Stufentrennrohr ausgerichtet ist, wobei das zweite Stufentiiennrohr ein stromaufwa'rtiges Ende hat/ das koaxial innerhalb dem stromabwä'rtigen Ende des ersten Stufentrennrohres angeordnet ist und eine ringförmige Auslassöffnung für das Entfernen von schwereren Teilen aus dem Gasstrom bildet, ein Auslassrohr _tfür den Durchgang des, von den schwereren Teilen abgeschiedenen Gases, das axial mit dem zweiten Stufentrennrohr ausgerichtet ist und ein s'tromabwä'rtiges Ende hat, das aus der Kammer herausragt, und ein stromaufwa'rtiges Ende hat, das koaxial innerhalb dem stromabwä'rtigen Ende des zweiten Stufenrohres angeordnet ist und eine ringförmige Auslassöffnung

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bildet, um Restspuren von schwereren Teilennit einem Umlaufgasanteil durch die ringförmige Einlassöffnung in die Kammer fliessen zu lassen, und Vorrichtungen,um die aus der Gasströmung abgeschiedenen Teile aus der Kammer zu entfernen.

11. Trennvorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die ringförmige Auslassöffnung aus einer nach innen gerichteten Flä'che besteht, die an dem stromabwärt igen Ende des ersten Stufentrennrohres gebildet ISt₇ und aus einer nach aussen gerichteten Fläche, die an dem stromaufwärtigen Ende des zweiten Stufentrennrohres gebildet ist, wobei die nach innen und nach aussen gerichteten Flächen sich nach aussen in stromabwärtiger Richtung in verschiedenen Winkeln in Bezug auf die Achse erweitern, so dass der Abstand zwischen den nach innen und nach aussen gerichteten Flächen · an Stellen radial ausserhalb von der Achse und in stromabwärtj.~er Richtung von der Eintrittsöffnung zu der Austrittsöffnung abnimmt,

12. Trennvorrichtung nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch ein drittes Stufentrennrohr,das axial mit dem zweiten Stufentrennrohr ausgerichtet ist, wobei das dritte Stufentrennrohr ein stromaufwärtiges Ende hat _f das koaxial in das stromabwärtigsEnde des zweiten Stufentrennrohres eingeführt ist und eine zweite ringförmige Auslassöffnung bildet, ein Auslassrohr, das axial mit dem dritten Stufentrennrohr ausgerichtet ist und ein stromabwa'rtiges Ende hat, das aus dem Gehäuse for den Durchgang des, von den schwereren Teilen abgeschiedenen· Gases herausragt, wobei das Auslassrohr ein stromaufwärtiges Ende Yiat_f das innerhalb dem stromabwärtigen Ende des dritten Stufentrennrohres angeordnet ist und eine ringförmige Auslassöffnung bilde^um Restspuren von schwereren Teilen mit einem Gasumlaufanteil durch die ringförmige Einlassöffnung in die Kammer fliessen zu lassen und Vorrichtungen,um aus dieser Kammer die von dem Gasstrom abgeschiedenen Teile zu entfernen.

13. Trennvorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Gehä'usekammer, einen Durchgang der sich durch die Kammer ersttreckt und aus einem Gasstromeinlass besteht, derlin die Kammer hineinragt, aus einem Auslass, der in Abstand von dem Einlass angeordnet ist und aus der Kammer herausragt, für den Durchgang des, von den

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schwereren Teilen abgeschiedenen Gases,aus Gaswirbelvorrichtungen die sich innerhalb des Einlasses befinden,um den Gasstrom in Wirbelbewegung zu versetzen, aus einer Einlassöffnung,die stromabwärts von der Gaswirbelvorrichtung angeordnet ist, für den Einlass von Umlaufgas in den Durchgang der Kammer, aus einer Auslassöffnung die stromabwärts von dar:Einlassöffnung , für das Entfernen von schwereren Teilen aus dem Gasstrom, angeordnet ist, aus einer Auslassöffnung die stromabwärts, in Abstand von der ersten Auslassöffnung, angeordnet ist um Restspuren von schwereren Teilen mit einem Gasanteil aus dem Durchgang für den Umlauf durch die.Einlassöffnung in die Kammer fliessen zu lassen und aus Vorrichtungen, um aus der Kammer die schwereren, aus dem Gasstrom abgeschiedenen Teile, zu entfernen.

14, Trennvorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Auslassöffnung aus nach innen und nach aussen gerichteten Flächen besteht_/die sich nach aussen vom ä'usseren Umfang des Durchganges in stromabwä'rtiger Richtung in verschiedenen Winkeln in Bezug auf die Achse des Durchgangs erweitern, so dass der Abstand zwischen den nach innen und nach aussen gerichteten Flächen an radialen Stellen ausserhalb der Achse und in stromabwärtiger Richtung von der EintrittsÖffnung zu der AustrittsÖffnung abnimmt.

15.Trennvorrichtung_;die aus einer Kammer mit einer Anzahl von Vorrichtungen nach den Ansprüchen 1 bis 14. besteht, die sich in der Kammer befinden und in Abstand voneinander angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet; dass das Einlassrohr von jeder Vorrichtung in die Kammer hineinragtund das Auslassrohr aus der Kammer herausragt. .

16. Trennvorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Gaswirbelvorrichtung aus wenigstens zwei Platten besteht die innerhalb des Einlassrohres in einem bestimmten Winkele^ in Bezug auf die Längsachse des Einlassrohres angeordnet sind_/ um eine spiralförmige Strömung entlang decWand des ersten Stufentrennrohres zu bilden,die ein Teil einer Parabel ist, wobei der Winkel β der äusseren Fläche der ringförmigen Öffnung in Bezug auf die Achse

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- 24 folgendermassen bestimmt wirds

Q = ARC TAN

1 2 + (H D) 2 ' D) D TT (TANoC it TAN«*·

wobei D der innere Durchmesser des- ersten Stufentrennrohres ist.

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is

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