DE2458676B2

DE2458676B2 - Vorrichtung zum Abscheiden von Flüssigkeitstropfen aus strömenden Gasen

Info

Publication number: DE2458676B2
Application number: DE2458676A
Authority: DE
Inventors: Jan Dr.-Ing. Lodz Kwasniak (Polen)
Original assignee: Politechnika Lodzka, Lodz (Polen)
Priority date: 1973-12-11
Filing date: 1974-12-11
Publication date: 1978-04-06
Also published as: GB1486026A; FR2253545A1; PL79895B1; DE2458676A1; US3944407A; FR2253545B1; DE2458676C3

Description

Eine gattungsgemäße Vorrichtung ist z. B. aus der US-PS 24 40 860 bekannt.

Der Tropfenabscheider der bekannten Vorrichtung ist jedoch offensichtlich nur zum Auffangen von Tropfen mit einem Durchmesser nicht kleiner als 20 μ geeignet, weil die Krümmung der den Gasstrom leitenden Bleche relativ gering und daher die auf die Flüssigkeitstropfen wirkende Fliehkraft gering und die Einwirkzeit auf die Tropfen kurz ist.

Andere bekannte Tropfenabscheider haben den Nachteil, daß die Gase eine Strömungsgeschwindigkeit haben, bei welcher die Flüssigkeit von den Wänden abgerissen und in Form von Tropfen erneut in die Gasströme eingeführt wird, was eine erhebliche Senkung des Wirkungsgrades bedeutet.

Aus diesem Mantel des Standes der Technik leitet sich die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe ab, nämlich einen Tropfenabscheider für strömende Gase zu schaffen, der auch Tropfen geringeren Durchmessers als des vorstehend genannten sich abscheiden läßt und damit eine bessere Trocknung des Gases gewährleistet.

Die Aufgabe wird mit den im Kennzeichen des Anspruches 1 beschriebenen Maßnahmen bei einem Gerät mit im Oberbegriff des Anspruches genannten Gattungsmerkmalen gelöst.

Die dabei auftetende Wirkung wird durch eine Drehbewegung der Gasströme, die die Zeit für die Einwirkung der Trägheitskraft auf die Tropfen verlängert, erreicht.

Das Gas fließt längs der von Krümmungen der benachbartenStreifen jeder Schicht bestimmten Bahnen und berührt sich mit den Gasströmen der benachbarten Schichten unter einem in der Zone der Abscheidung steigernden Anstellwinkel, was jeden der Ströme zu einer Drehbewegung zwingt. Inden sich in dem Paket befindlichen Streifenschichten bewegt sich jeder einzelne Strom längs der Streifen in Form zweier einsinnig drehenden Gaswalzen, in den äußersten Schichten bewegen sich dagegen die Gasströme längs der Streifen in Form von einzelnen Drehwalzen. Infolge der Einwirkung der Fliehkraft werden die Flüssigkeitstropfen an die Streifenwände geworfen, wo die Flüssigkeit in Filmform sich längs der Streifen in der Durchflußrichtung der Gasströme bewegt. Die Gasströme und der Flüssigkeitsfilm gelangen dann in eine Beruhigungszone, wo infolge des sich vergrößerenden Abstands zwischen den Streifen der Querschnitt der Gasströme

ίο sich etwa 3-fach vergrößert und die Durchflußgeschwindigkeit des Gases sich entsprechend verringert. In der Beruhigungszone erlischt die Drehbewegung infolge des sich bis auf Null verringernden Anstellwinkels der Ströme der Nachbarschichten, und der Flüssigkeitsfilm fließt unter der Schwerkraft nach unten ab.

Anhand der beiliegenden Zeichnung wird die Erfindung beispielsweise näher erläutert.

Fig. 1 zeigt eine Ausführungsform einer Vorrichtung zum Abscheiden von Tropfen aus Gasen im Längsschnitt.

F i g. 2 ist ein Schnitt längs der Linie A-A von F i g. 1 F i g. 3 ist ein Schnitt längs der Linie B-B von F i g. 2 mit eingezeichneten Geschwindigkeitsvektoren.
Die Vorrichtung zum Abscheiden von Tropfen aus Gasen besteht aus einem Gehäuse 1, in dessen Boden ein Einlaufstutzen 2 für das Flüssigkeit tragende Gas koaxial angeordnet ist. Im Gehäuse 1 sind zwischen zwei Zyiinderflächen mit einer gemeinsamen geometrischen Achse Pakete von vertikalen Leitelementen, die aus übereinander angeodneten Schichten von Streifen 3 bzw. 3' bestehen, die aus der zu dem Gehäuse 1 koaxialen Zylinderfläche vorstehen, längs einer Evolvente verlaufen und in gleicher Teilung ausgebildet sind. Die Streifen 3 einer Schicht und die Streifen 3' einer benachbarten Schicht sind infolge ihrer entgegengesetzten Krümmung verschieden voneinander.

Die Vorrichtung besteht aus einer hohen Anzahl von Leitelementen, die mit ihren inneren und äußeren Enden beispielsweise mit zwei flachen, konzentrisch zueinander angeordneten Ringen zu einem einem Rad ähnlichen Gebilde verbunden sind. Bei einer solchen Art der Montage bildet jede Streifenschicht des Pakets eine Baugruppe, die zum Austauschen zwecks Reinigung oder Reparatur gut geeignet ist.

Die Fig.3 stellt einen Ausschnitt des Vertikalquerschnitts eines Pakets dan, das aus vier Leitelementenschichten besteht und entlang eines der gekrümmten Streifen ausgeführt ist. In F i g. 3 sind mit Pfeilen und Punkten die Geschwindigkeitsvektoren der Linearbewegung und der Drehbewegung der Gasströme zwischen den Blechen dargestellt.

Auf die Steifen 3 bzw. 3' ist ein Deckel 4 mit einem Kegel 5 aufgesetzt, dessen Spitze in zum Gaseinlauf entgegengesetzter Richtung angeordnet ist. Der Kegel 5 dient zur gleichmäßigen Aufteilung des zur Tropfenabscheidung bestimmten Gases zwischen allen Streifen 3,3'. Auf der dem Einlaufstutzen 2 gegenüberliegenden Seite des Gehäuses 1 ist koaxial zum Gehäuse 1 ein Auslaufstutzen 6 zum Abführen des von den Tropfen befreiten Gases vorgesehen. Im Boden des Gehäuses 1 sitzt ein Stutzen 7 zum Abführen der als Tropfen abgeschiedenen Flüssigkeit.
Die Vorrichtung arbeite; folgendermaßen:
Der von Flüssigkeitstropfen zu befreiende Gasstrom

f>5 wird durch den Einlaufstutzen 2 ins Innere des Tropfenabscheiders geführt, dort durch den Kabel 5 strahlenförmig in die zwischen den Elementen 3, 3' der Pakete gebildeten offenen Kanäle geleitet, in welchen

durch die Impulsübertragung zwischen den Gasströmen in Querrichtung die Abscheidung der Flüssigkeitstropfen aus dem Gas, das über den Auslaufstutzen 6 abgeführt wird, erfolgt. Die Flüssigkeit wird durch den Stutzen 7 abgeführt.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Abscheiden von Flüssigkeitstropfen aus strömenden Gasen unter Einwirkung von Zentifugalkräften, mit einem Gehäuse, einem unteren Einlaßstutzen für das zu behandelnde Gas, einem oberen Auslaß für das behandelte Gas und mit vertikalen Leitelementen, dadurch gekennzeichnet, daß die vertikalen Leitelemente aus übereinander angeordneten Schichten von Streifen (3, 3') bestehen, die in jeder Schicht aus einer gedachten, zum Gehäuse koaxialen, inneren Zylinderfläche unter Einhaltung gleicher Abstände vorstehen, längs einer Evolvente verlaufen und an einer gedachten äußeren Zylinderflächen enden, und daß die Streifen (3) einer Schicht gegenüber den Streifen (3') von benachbarten Schichten entgegengesetzt gekrümmt sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dem Einlaßstutzen die Spitze eines Kegels (5) zugewandt ist, der mit seiner Basis an einem Deckel (4) befestigt ist, der die oberste Schicht der Streifen abdeckt.