DE2823942C2 - Flüssigkeitsabscheider - Google Patents
FlüssigkeitsabscheiderInfo
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D45/00—Separating dispersed particles from gases or vapours by gravity, inertia, or centrifugal forces
- B01D45/04—Separating dispersed particles from gases or vapours by gravity, inertia, or centrifugal forces by utilising inertia
- B01D45/06—Separating dispersed particles from gases or vapours by gravity, inertia, or centrifugal forces by utilising inertia by reversal of direction of flow
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- B01D45/08—Separating dispersed particles from gases or vapours by gravity, inertia, or centrifugal forces by utilising inertia by impingement against baffle separators
Description
Die Erfindung bezieht sich auf einen Flüssigkeitsabscheider mit einem ein Gas-Flüssigkeitsgemisch
führenden geknickten Rohrslück und mit im Knickbereich angeordneten konkaven Hohlschaufeln, die
Wandöffnungen aufweisen.
Eine solche Vorrichtung wird insbesondere bei einer Dampfturbine in den zu den Niederdruckstufen
führenden Leitungen verwendet.
Wenn in diesen Leitungen das Arbeitsmittel sich im Naßdampf-Zustand befindet, ergibt sich durch die
Erosion der konkaven Wand der Hohlschaufeln im Knickbereich eine Dampfabscheidung, indem der
Trockendampfteil in Richtung des Verlaufs der Hohl-Bchaufeln abgelenkt wird und die Tröpfchen des Naßdampfteils
sich ziemlich geradlinig bewegen, bis sie mit einer Wand der Hohlschaufeln in Berührung
kommen, wo sie dann einen flüssigen Film bilden.
Bei der Beförderung eines Flüssigkeits-Gasgemischs durch Rohrleitungen oder der Verwendung in
einer Turbine bringt das Vorhandensein der flüssigen Phase Nachteile in Form von Erosion und Korrosion
mit sich* und es ist folglich vorteilhaft, die flüssige von
der gasförmigen Phase zu trennen und sie aus den Bereichen
zu entfernen, in denen sie schadet,
Ein Flüssigkeitsabscheider ermöglicht es, mit großer
Geschwindigkeit die flüssige Phase von der gasförmigen Phase zu trennen und die flüssige Phase zu
entfernen, wodurch man hinter dem Rohrknick den Feuchtwert des Arbeitsmittels verringert und so die
Korrosionswirkung der verbleibenden flüssigen Phase auf die stromabwärts liegenden Rohrleitungen herabsetzt,
weiche dann aus weniger empfindlichem Material hergestellt werden können.
In einer bekannten Vorrichtung, wie sie in der GB-PS 1092 348 beschrieben ist, hat jede Ϊ lohlschaufei
eine öffnung in der Nähe ihres hinteren Endes an der konkaven Schaufelfläche.
In der bekannten Vorrichtung sind die Hohlschaufeln auf einem Behälter angebracht, der mit einer Niederdruckzone
der Anlage verbunden ist. So wird der Film, der sich auf der Innenseite der Hohlschaufel bilüet,
von der in dieser angebrachten öffnung abgesogen.
Da die öffnung sich am hinteren Ende der Hohlschaufel
befindet, das von der vorhergehender. Schaufei verdeckt wird, erreichen die Wassertröpfchen niemals
direkt diese öffnung.
Aufgrund des Vorhandenseins der Niederdruckzone hat die flüssige Phase jedoch die Tendenz, teilweise
in den Ablaufrohren zu verdunsten, so daß der Ablauf behindert wird.
Der erfindungsgemäße Flüssigkeitsabscheider gemäß Anspruch 1 vermeidet diesen Nachteil-.
Im erfindungsgimäßen Flüssigkeitsabscheider
kommt die flüssige Phase nicht durch Ansaugen durch eine Niederdruckzone in die Hohlschaufeln, sondern
aufgrund dreier Faktoren, nämlich wegen
a) der verbleibenden kinetischen Energie der mittleren Geschwindigkeit der flüssigen Phase parallel
zur Wand. Diese mittlere Geschwindigkeit kann hoch sein, wenn der Aufprallwinkel der
Tropfen auf die Hohlschaufeln gering ist; um dies zu erreichen, muß nur der Abscheider geeignet
geformt sein.
b) des Überdrucks, der auf die konkave Seite der •to Hohlschaufel in bezug auf ürn mittleren Druck
des Arbeitsmittels im Knickbereich herrscht. Dieser Überdruck, verbunden mit der mittleren
Geschwindigkeit der Flüssigkeit, ermöglicht einen sehr guten Abfluß der Flüssigkeit durch die
Öffnungen in der Wand der Hohlschaufeln, die mit dem Inin'iiraum der Hohlschaufel in Verbindung
stehen.
c) der Verwendung der gesamten kinetischen Energie der 1 röpfchen, die auf ihrem Weg direkt auf
die Schlitze fallen.
Bezüglich von Merkmalen bevorzugter Au?führungsformen
der Erfindung wird auf die Unteransprüche verwiesen.
Die Erfindung wird nun anhand eines Beispiels mit Hilfe von fünf Figuren naher erläutert.
Fig. 1 zeigt einen Flüssigkeitsabscheider nach der
Erfindung;
Fig. 2 zeigt in vergrößertem Maßstab im Teilschnitt zwei Hohlschaufeln des Abscheiders aus Fig. 1;
Fig. 3 ist ein Schnitt entlang Linie M-III aus Fig. 2;
Fig. 3 ist ein Schnitt entlang Linie M-III aus Fig. 2;
Fig, 4 ist einschnitt entlargIV-IV in vergrößertem
Maßstab aus Fig. 1;
Fig, 5 ist eine Variante einer Hohlschaufel ähnlich der aus Fig, 2 im Teilschnitt;
Fig, 6 ist ein Schnitt entlang VI-VI aus Fig. 5. In Fig, 1 ist eine Rohrleitung 1 mit kreisförmigem
Querschnitt mit einer Rohrleitung 2 mit kreisförmi-
gem Querschnitt durch einen 90°-Rohrknick verbunden.
Im geknickten Rotirbereich 3 sind Hohlschaufeln 4 angeordnet, die die aerodynamischen Bedingungen
für den Abfluß der durch die Rohrleitungen geführten Flüssigkeit verbessern sollen. Es handelt
sich z. B. um Naßdampf in einer Dampfturbinenanlage auf seinem Weg vom Hochdruck- zum Niederdruckgehäuse.
In Fig. 2 sieht man nur einen Teil des Rohrbereichs 3 mit einem Kanal 5 zwischen zwei Hohlschaufeln
4. Die Hohlschaufel 4 enthalten einen inneren Hohlraum 6, der durch Längsschlitze 7, die senkrecht
zur von den Achsen der Leitungen 1 und 2 gebildeten Ebene liegen, mit dem Kanal 5 verbunden ist. Die
Fig. 3, die einen Schlitz entlang III-III aus Fig. 2 darstellt,
zeigt einen Schlitz 7. In einem Kanal 5 ist der Weg des Trockendampfs durch eine unterbrochene
Linie 8 dargestellt, die im wesentlichen durch Krümmung des Kanals folgt, während die flüssige Phase geradlinig
bis zum Kontakt mit der konkaven Wand 9 der Hohlschaufel 4 fließt; dieser Weg wird durch eine
Linie 10 dargestellt. Die flüssige Phase hat die Form einer Flüssigkeitsschi;ht 11, die eine große kinetische
Energie behält, die für jeden Tropfen der tangentiellen Komponente bei der Berührung mit der konkaven
Wand entspricht. Diese kinetische Energie bewirkt einen guten Abfluß der Flüssigkeit durch ciie Schlitze 7
in den Hohlraum 6. Wie Fig. 3 zeigt, können die Schlitze 7 richtungsgebende Lamellen 12 aufweisen,
die den Weg der flüssigen Phase für ihren Abfluß in die gewünschte Richtung ändern. Außerdem können
die Hohlschaufeln 4 im Innern des Hohlraums 6 Führungsstreben 13 aufweisen, die die Flüssigkeit zu einem
Auffangbehälter 14 (siehe Fig. 4) leiten. Die Führungsstreben 13 dienen auch als mechanische
Verstärkung für die Hohlschaufeln.
Die aerodynamischen Strömungsgesetze schaffen einen Überdruck in der Nähe der konkaven Oberfläche 9 der Hohlschaufeln 4, was den gewünschten Abfluß der flüssigen Phase verstärkt, ohne daß im Hohlraum 6 ein Unterdruck hergestellt werden muß. Die
Die aerodynamischen Strömungsgesetze schaffen einen Überdruck in der Nähe der konkaven Oberfläche 9 der Hohlschaufeln 4, was den gewünschten Abfluß der flüssigen Phase verstärkt, ohne daß im Hohlraum 6 ein Unterdruck hergestellt werden muß. Die
ό teilweise Verdunstung der Flüssigkeit, wie sie bei dem
bekannten Abscheider beobachtet wurde, findet hier also nicht statt.
Fig. 4 ist ein Schnitt entlang IV-IV aus Fig. 1 und zeigt den ellipsenförmigen Querschnitt des geknickten
is Rohrstücks 3 und den Auffangbehälter 14 für die aus
den Hohlräumen 6 der Hohlschaufeln 4 kommenden flüssigen Phase. Wie diese Figur zeigt, besteht das
Rohrstück 3 aus zwei durch eine Zwischenwand 15 getrennte Hälften. Die Rohrschaufeln 4 bestehen
dann aus zwei Halbschaufeln und der Hohlraum 6 öffnet sich am äußeren Ende jeder Halbschaufel in einen
Raum 16 zwischen dem Auffangbehälter 14 und dem Rohrslück 3. Diese Zwischenwand 15 hat nur eine
technische Bedeutung und könnte weggelassen werden; in diesem Fall bestünden die Hohlschaufeln 4 aus
einem Stück.
Fig. 5 zeigt einen Teil einer Schaufel in einer Variante zu Fig. 2. Die konkave Wand 9 ist oberhalb des
Schlitzes 7 mit einer Rinnenstruktur 17 versehen, die
»o im Querschnitt in Fig. 6 zu sehen ist. Diese Struktur
verbessert weiter die Abscheidebedingungen für die Flüssigkeit.
Hierzu 3 Blatt Zeichnungen
Claims (6)
1. Flüssigkeitsabscheider, mit einem ein Gas-Flüssigkeitsgemisch
führenden geknickten Rohrstück und mit im Knickbereich angeordneten konkaven Hohlschaufeln, die Wandöffnungen aufweisen,
dadurch gekennzeichnet, daß die Hohlschaufeln (4) mindestens eine Wandöffnung (7) im konkaven Bereich aufweisen, und zwar so,
daß die öffnung von der stromaufwärts benachbarten Schaufel strömungsmäßig nicht verdeckt
wird.
2. Flüssigkeitsabscheider nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wandöffnungen
(7) in Form von Längsschlitzen senkrecht zur von den Achsen der beiden durch das Knie verbundenen
Rohrleitungen gebildeten Ebene in die konkave Wand der Hohlschaufeln eingearbeitet sind.
3. Flüssigkeitsabscheider nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß längs der Schlitze richtungsgebende
Lamellen (12) angeordnet sind.
4. Flüssigkeitsabscheider nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der
innere Hohlraum (6) der Hohlschaufeln (4) mindestens an einer Stirnseite der Schaufel einen
Auslaß aufweist.
5. Flüssigkeitsabscheider nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß im Innern des Hohlraums Verstärkungsund Führungsstreben (13) für die Flüssigkeit angeordnet
si d.
6. Flüssigkeitsabscheider nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die
konkave Oberfläche (9) <ier Hohlschaufeln Rinnen (17) aufweist, die zu dci. Schlitzen führen.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19782823942 DE2823942C2 (de) | 1978-06-01 | 1978-06-01 | Flüssigkeitsabscheider |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19782823942 DE2823942C2 (de) | 1978-06-01 | 1978-06-01 | Flüssigkeitsabscheider |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2823942B1 DE2823942B1 (de) | 1979-10-11 |
DE2823942C2 true DE2823942C2 (de) | 1980-07-03 |
Family
ID=6040705
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19782823942 Expired DE2823942C2 (de) | 1978-06-01 | 1978-06-01 | Flüssigkeitsabscheider |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE2823942C2 (de) |
Families Citing this family (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
AU613496B2 (en) * | 1988-06-23 | 1991-08-01 | Shell Internationale Research Maatschappij B.V. | Device for separating liquid droplets from a gas stream |
FR2770417B1 (fr) * | 1997-11-05 | 2001-01-26 | Const Aero Navales | Separateur de l'eau contenue dans un ecoulement de fluide |
US7537627B2 (en) | 2005-06-17 | 2009-05-26 | Eastman Chemical Company | Gas-liquid impingement separators |
US7601193B2 (en) | 2006-05-19 | 2009-10-13 | Eastman Chemical Company | Gas-liquid separator utilizing turning vanes to capture liquid droplets as well as redirect the gas flow around a bend |
US8813708B2 (en) * | 2009-12-10 | 2014-08-26 | Mann+Hummel Gmbh | Air pillow flow guidance and acoustic countermeasure system for an air intake tract |
DE102011081663A1 (de) * | 2011-08-26 | 2013-02-28 | Siemens Aktiengesellschaft | Lamellenabscheider |
-
1978
- 1978-06-01 DE DE19782823942 patent/DE2823942C2/de not_active Expired
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE2823942B1 (de) | 1979-10-11 |
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