DE2512798C3 - Vorrichtung zum Abscheiden von Tropfen aus strömenden Gasen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Abscheiden von Tropfen aus strömenden Gasen, bestehend aus einer Mehrzahl von parallelen, mit Abstand voneinander angeordneten Abscheiderwänden, die einen mehrfach stetig gekrümmten oder mehrfach abgewinkelten Querschnitt haben.

Derartige Vorrichtungen werden als Tropfenabscheider überall dort eingesetzt, wo es gilt, Tropfen aus strömenden Gasen zu entfernen. Mögliche Anwendungsgebiete sind z. B. der Einsatz in Kühhürmen, hinter Wäschern und Waschkolonnen und in Verdampfern. Bei bckäiiiiieii Tropfenabscheidern tier beschriebenen Gattung für vertikale Anströmung sind die Abscheiderwände ebene Wände, die in Strömungsrichtung entweder so gebogen oder abgewinkeit sind, daß der Gasstrom bei Durchtritt durch den Abscheider einfach oder mehrfach umgelenkt wird, sodaß die Tropfen aufgrund der auf sie wirkenden Trägheitskräfte an die Wand getragen werden. Die dort abgeschiedene Flüssigkeit rinnt dann aufgrund ihres Eigengewichts entgegen der Strömungsrichtung an den Abscheiderwänden entlang nach unten und fällt in Form großer Tropfen oder Strähnen in ein Auffangbecken, von wo die Flüssigkeit aus dem System entfernt werden

kann. .

Die maximal mögliche Anströmgeschwindigkeit solcher Abscheidersysteme wird begrenzt durch die Tatsache, daß die Flüssigkeit immer im Gegenstrom zum Gasstrom abgeführt werden muß. Von einer gewissen Geschwindigkeit an, der Ausrißgeschwindigkeit, werden Tropfen aus dem herabrinnenden Flüssigkeitsfilm herausgerissen, da der Flüssigkeitsfilm an gewissen kritischen Zonen des Abscheiders zurückgestaut und der sich dadurch bildende Flüssigkeitswulst instabil wird. Solche kritische Zonen, an denen sich Flüssigkeitswülste bilden, die bei wachsender Ausbildung und zunehmender Geschwindigkeit instabil werden, befinden sich zwangläufig an den Stellen, wo der Krümmungsverlauf der Abscheiderwände seine Richtung ändert.

Die bisher bekannten Abscheidesysteme haben sich insoweit bewährt, als ihre Funktionstüchtigkeit gewahrt blieb, solange die Anströmgeschwindigkeit unterhalb der Ausrißgeschwindigkeit blieb, die durch die geschilderten Vorgänge an den kritischen Zonen bedingt wird.

Aufgabe der Erfindung ist es nun, diese zulässige Anströmgeschwindigkeit wesentlich zu erhöhen bei gleichzeitiger verbesserter Abscheideleistung des Gesamtabscheidesystems. Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Abscheiden von Tropfen aus strömenden Gasen bestehend aus einer Mehrzahl von parallelen, mit Abstand voneinander angeordneten Abscheiderwänden, die mehrfach stetig gekrümmt oder mehrfach abgeknickt sind. Die Erfindung besteht darin, daß die Abscheiderwände mit Kapillarrinnen versehen sind, deren Richtung in Richtung der Gasströmung verläuft. Dadurch wird erreicht, daß an den vorher als kritisch beschriebenen Zonen des Abscheiders der bis dahin beobachtete Ausriß sehr viel später eintritt. Das bedingt, daß der Abscheider mit einer wesentlich höheren Anströmgeschwindigkeit betrieben werden kann und daß darüber hinaus der Abscheidegrad verbessert wird, da die bisher beobachtete Sekundärtropfenbildung auf den ebenen Abscheiderwänden durch die Ausbildung von Kapillarrinnen vermieden wird.

Die Kapillarrinnen können auf die unterschiedlichste Art und Weise an beliebigen Stellen der Abscheiderwände ausgebildet sein. Bevorzugt werden sie an den bereits näher bezeichneten kritischen Zonen der Abscheiderwände ausgebildet, und zwar so, daß in diesen Zonen ein ungestörter Abfluß der dort vorhandenen Flüssigkeit entgegen den Kräften der Gasströmung erfolgen kann. Für eine erfindungsgemäße Vorrichtung können die verschiedensten Werkstoffe eingesetzt werden. Insbesondere kann mit Kunststoff im Spritzgußverfahren gearbeitet werden. Die Abscheiderwände können jedoch auch aus metallischem Werkstoff hergestellt werden, indem die Abscheiderwände so vef furrni werden, daß an den dafür vorgesehenen Stellen Kapillarrinnen ausgebildet werden.

Im folgenden wird der Erfindung anhand einiger Ausführungsbeispiele ausführlicher erläutert. Es zeigt in

schematischer Darstellung

Fig. 1 die Ansicht von Abscheidern herkömmlicher Bauart mit den darin vermerkten kritischen Zonen für den Überrißvorgang,

Fig. 2 drei Ansichten einer erfindungsgemäßen Abscheiderwand,

Fig. 3 den Schnitt durch eine Abscheiderwand, die nur teilweise mit Kapillarrinnen versehen ist,

Fig.4 eine Aufsicht auf einer Abscheiderwand, die verdeutlicht, daß sich die Kapillarrinr.en überschneiden können,

Fig. 5 ein Detail an der Anströmkante der Abscheiderwand mit Verlängerung der Kapillarstege über die Abscheiderwand hinaus,

Fig.6 zeigt mögliche Ausbildungen der Kapillarrinnen,

F i g. 7 zeigt einen Schnitt durch die Abscheiderwände mit eingeschobenen Profilstreifen.

In Fig. 1 ist dargestellt, wo bei den bisher üblichen Tropfenabscheidern die kritischen Zonen 6 zu suchen sind, die zu vorzeitigen Überriß führen. Die kritischen Zonen liegen bevorzugt dort, wo die Abscheiderwände die Richtung ändern, bzw. wo eine Linkskrümmung in eine Rechtskrümmung übergeht.

Fig. 2 zeigt drei Ansichten der erfindungsgemäßen Vorrichtung in einer möglichen Ausführungsform. Man sieht, daß hier die Kapillarrinnen 2 durch die Kapillarstege 3 gebildet werden. Die Kapillarstege können auf beiden Seiten des Profils über die gesamte Höhe H des Profils ausgebildet sein. Ferner ist die Möglichkeit gegeben, die Höhe y der Kapillarstege bei einzelnen Stegen auf das Maß y\ zu vergrößern, wodurch die Strömungsführung durch den Abscheider insgesamt bei schräger Anströmung vergleichmäßigt wird.

Es ist jedoch nicht erforderlich, die Kapillarstege auf beiden Seiten der Abscheiderwände durchgehend auszubilden. Wie sich aus F i g. 3 ergibt, können die Kapillarstege 3 auf verschiedene Teilbereiche der ίο Abscheiderwände 2 beschränkt bleiben, vorzugsweise auf den Bereich der kritischen Zonen 6.

Fig.4 zeigt die Möglichkeit, in den Bereichen der

kritischen Zonen die Kapillarstege versetzt anzuordnen

und ineinandergreifen zu lassen. Das führt erfindungs-

gemäß zu einer verbesserten Abscheideleistung bei

erhöhter Durchrißgeschwindigkeit.

Fig. 6 zeigt verschiedene Möglichkeiten, wie die Kapillarrinnen 2 durch unterschiedliche Formgebung der Abscheiderwände 1 ausgebildet werden können. In Fig.7 ist dargestellt, wie durch Einschieben von Profilstreifen an geeigneten Stellen des Abscheiders eine zusätzliche Agglomeration der aufprallenden Tropfen erreicht werden kann. Diese zusätzliche Agglomeration führt insgesamt zu größeren Tropfen, die leichter an die Abscheiderwände geführt und damit besser abgeschieden werden können. Diese Maßnahme verspricht in Verbindung mit den erfindungsgemäßen Vorrichtungen eine weitere Steigerung der zulässigen Anströmgeschwindigkeit bei gutem Abscheidegrad. 30

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (10)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Abscheiden von Tropfen aus strömenden Gasen bestehend aus einer Mehrzahl ', von parallelen, mit Abstand voneinander angeordneten Abscheiderwänden, die einen mehrfach stetig gekrümmten oder mehrfach abgewinkelten Querschnitt haben, dadurch gekennzeichnet, daß die Abscheiderwände (1) mit nebsneinanderliegenden Kapillarrinnen (2) versehen sind, die in Strömungsrichtung des Gases verladen.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kapillarrinnen (2) durch beidseitig auf die Abscheiderwände aufgesetzte dünne Kapil- i> larstege (J) gebildet werden.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Höhe γ, eines Teils der Kapillarstege (3) größer ist als die Höhe y der übrigen Kapillarstege (3).

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kapillarstege (3) im Bereich kritischer Strömungsgebiete überlappend versetzt sind.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kapillarstege (3) über die Anströmkante der Profile (5) hinaus entgegen der Strömungsrichtung des Gases verlängert sind.

6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kapillarstege (3) nur auf einem jo Teilstück der Profile (1) aufgesetzt sind.

7. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kapillarrinnen (2) mit Abstand voneinander angeordnet und die Übergänge so ausgebildet sind, daß dort auftreffende Flüssigkeit zu den Kapillarrinnen geleitet wird.

8. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in die Abscheiderwände (1) Kapillarrinnen (2) eingeformt sind, deren Querschnitt dreieckförmig ausgebildet ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kapillarrinnen (2) zwischen auf die Abscheiderwände (1) aufgelegten Profilen (7) — vorzugsweise Rundprofilen — ausgebildet werden.

10. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich zwischen den Abscheiderwänden (1) zusätzlich eingeschobene Profilstreifen (8) befinden.