DE3422791A1 - Device for separating liquid drops from an essentially vertically flowing gas stream - Google Patents
Device for separating liquid drops from an essentially vertically flowing gas streamInfo
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Abstract
Description
"Vorrichtung zum Abscheiden von Flüssigkeitstropfen aus einem"Device for separating liquid droplets from a
im wesentlichen vertikal strömenden Gasstrom" Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Abscheiden von Flüssigkeitstropfen aus einem im wesentlichen vertikal strömenden Gasstrom, mit mehreren parallel zueinander angeordneten, wellenförmigen Abscheiderplatten, wobei zwischen jeweils zwei Abscheiderplatten ein Strömungskanal ausgebildet ist, wobei jede Abscheiderplatte einen etwa mittig vorgesehenen Wellenberg und zwei am einströmseitigen und ausströmseitigen Rand vorgesehene, einen Einströmabschnitt und einen Ausströmabschnitt bildende Wellentäler aufweist, wobei die Abscheidung von Flüssigkeitstropfen im Einströmabschnitt bis etwa zum Wellenberg primär an der Außenseite jeder Abscheiderplatte und von etwa dem Wellenberg bis in den Ausströmabschnitt primär an der Innenseite jeder Abscheiderplatte erfolgt, wobei sich die Breite des Strömungskanals vom einströmseitigen Rand aus zum Wellenberg hin verringert und wobei vorzugsweise im Ausströmabschnitt auf der Innenseite jeder Abscheiderplatte eine quer zum Gasstrom verlaufende Auffangrinne od. dgl. vorgesehen ist. essentially vertically flowing gas stream " the The invention relates to a device for separating liquid droplets from a essentially vertically flowing gas stream, with several parallel to each other, wave-shaped separator plates, with two separator plates between each a flow channel is formed, each separator plate having one approximately in the middle provided wave crest and two provided on the inflow side and outflow side edge, has wave troughs forming an inflow section and an outflow section, wherein the separation of liquid droplets in the inflow section up to about Wave crest primarily on the outside of each separator plate and from approximately the wave crest up to the outflow section primarily on the inside of each separator plate, whereby the width of the flow channel extends from the edge on the inflow side to the wave crest reduced towards and preferably in the outflow section on the inside of each Separator plate, a collecting channel or the like running transversely to the gas flow is provided is.
Zunächst bedürfen allgemein die Ausdrücke Wellenberg und Wellental bei einer Abscheiderplatte einer Vorrichtung der zuvor erläuterten Art der näheren Erklärung. Diese Ausdrücke sind im Rahmen der vorliegenden Erfindung allgemein gebraucht, umfassen trapezförmige und zickzackförmige, insbesondere aber sinusförmige Wellen. Ein Wellenberg auf einer Seite einer Abscheiderplatte stellt logischerweise auf der anderen Seite derselben Abscheiderplatte ein Wellental dar. Im Rahmen der Erfindung wird aber der mittig vorgesehene Bereich einer Abscheiderplatte als Wellenberg definiert und die Oberseite dieses Wellenberges stellt die Außenseite der Abscheiderplatte dar. Die gegenüberliegende Seite der Abscheiderplatte ist dann die Innenseite.First of all, the terms wave crest and wave valley are generally required in the case of a separator plate of a device of the type explained above, the closer Explanation. These expressions are generally used in the context of the present invention, include trapezoidal and zigzag-shaped, but especially sinusoidal waves. Logically, a crest on one side of a separator plate stands up the other side of the same separator plate represents a wave trough. In the context of the invention however, the centrally provided area of a separator plate is defined as a wave crest and the top of this wave crest represents the outside of the separator plate The opposite side of the separator plate is then the inside.
Im übrigen gelten nachstehende Ausführungen zwar in erster Linie für eine Vorrichtung mit Abscheiderplatten mit jeweils nur einem Wellenberg, sind aber in entsprechend angepaßter Weise auch auf Vorrichtungen mit Abscheiderplatten anwendbar, die jeweils mehrere Wellenberge aufweisen.In addition, the following statements apply primarily to a device with separator plates each with only one wave crest, however can also be used in a correspondingly adapted manner on devices with separator plates, each of which has several wave crests.
Schließlich bedarf die Tatsache der Erwähnung, daß die Abscheiderplatten der in Rede stehenden Vorrichtung nicht notwendigerweise symmetrisch zum Wellenberg ausgebildet sind.Finally, it is worth mentioning that the separator plates of the device in question not necessarily symmetrical to the wave crest are trained.
Bei der bekannten, eingangs erläuterten Vorrichtung, von der die Erfindung ausgeht (vgl. die W0-OS 80 01 046), sind jeweils eine Mehrzahl von Abscheiderplatten zu einem Abscheiderblock zusammengefaßt. Eine Mehrzahl von Abscheiderblöcken ist dann beispielsweise in einem Vertikal-Gegenstromkühlturm eingebaut. Die Wellenberge der Abscheiderplatten verlaufen dabei im wesentlichen horizontal, so daß die zwischen den Abscheiderplatten gebildeten Strömungskanäle von einem vertikal gerichteten Gasstrom vom einströmseitigen zum ausströmseitigen Rand hin durchströmt werden. Die Abscheiderplatten sind hier als doppelwandige Kunststoffhohlprofile ausgeführt und weisen relativ breite, abgerundete Anströmkanten am einströmseitigen Rand auf. Durch diese breiten Anströmkanten erfolgt unmittelbar am einströmseitigen Rand jeder Abscheiderplatte eine erste Verringerung der Breite des für den Gasstrom zur Verfügung stehenden Strömungskanals und damit eine Beschleunigung des Gasstroms. Unmittelbar hinter dem einströmseitigen Rand erfolgt dann auf der Außenseite der Abscheiderplatte eine scharfe Umlenkung des Gasstroms, und zwar durch die in einem Winkel von ca 300 zur Vertikalen in den Gasstrom hinein schwenkende Außenseite der Abscheiderplatte. Mit dieser Unlenkung des Gasstroms ist gleichzeitig wirkungsmäßig eine weitere Verringerung der Breite des Strömungskanals verbunden, so daß eine weitere Beschleunigung des Gasstroms erfolgt. Die Innenseite jeder Abscheiderplatte verläuft vom Gasstrom weggerichtet in einem im wesentlichen gleichen Winkel zur Vertikalen wie die Außenseite, weicht also gewissermaßen von dem eintretenden Gasstrom zurück.In the known device explained at the beginning of which the invention (cf. W0-OS 80 01 046), there are a plurality of separator plates combined into a separator block. A plurality of separator blocks is then installed, for example, in a vertical countercurrent cooling tower. The wave crests the separator plates run essentially horizontally, so that the between the separator plates formed by a vertically directed flow channels Gas flow can be flowed through from the inflow side to the outflow side edge. The separator plates are designed here as double-walled plastic hollow profiles and have relatively wide, rounded leading edges on the inflow edge. Due to these wide leading edges, each takes place directly at the inflow edge Separator plate an initial reduction in the width of the gas flow available standing flow channel and thus an acceleration of the gas flow. Direct behind the inflow-side edge then takes place on the outside of the separator plate a sharp deflection of the gas flow, through the at an angle of approx 300 outside of the separator plate pivoting vertically into the gas flow. With this undirection of the gas flow, there is at the same time a further reduction in terms of effect connected to the width of the flow channel, so that a further acceleration of the Gas flow takes place. The inside of each separator plate is directed away from the gas flow at substantially the same angle to the vertical as the outside, gives way so, as it were, back from the incoming gas flow.
Die weiter oben getroffene Aussage, daß im Einströmabschnitt bis etwa zum Wellenberg hin die Abscheidung von Flüssigkeitstropfen primär an der Außenseite der Abscheiderplatte erfolgt, gilt für diese Vorrichtung in besonderem Maße. Durch die scharfe Umlenkung des Gasstroms wegen des Verlaufs der Außenseite der Abscheiderplatte wird hier eine sehr starke Abscheidung von Flüssigkeitstropfen erzielt. Demgegenüber ist mengenmäßig die Abscheidung von Flüssigkeitstropfen im Bereich von etwa dem Wellenberg bis in den Ausströmabschnitt, die primär an der Innenseite der Abscheiderplatte erfolgt, von geringerer Bedeutung. Mit anderen Worten wird also der größte Anteil abgeschiedener Flüssigkeit auf der Außenseite der Abscheiderplatte der Schwerkraft folgend entgegen dem Gasstrom ablaufen.The statement made above that in the inflow section up to about towards the crest of the wave, the separation of liquid droplets primarily on the outside the separator plate applies to this device in particular. By the sharp deflection of the gas flow because of the Course of the outside the separator plate is a very strong separation of liquid droplets achieved. In contrast, the amount of liquid droplets is deposited in the Area from about the crest of the wave to the outflow section, which is primarily at the Inside of the separator plate takes place, of lesser importance. In other words So the largest proportion of separated liquid is on the outside of the separator plate following the force of gravity against the gas flow.
Bei der bekannten, zuvor erläuterten Vorrichtung wird dem Problem große Bedeutung beigemessen, daß die im Gegenstrom ablaufenden Flüssigkeitstropfen unter Unständen von dem Gasstrom wieder aufgenommen, gewissermaßen von der Abscheiderplatte abgerissen werden können. Insoweit sind abrupte Umlenkungen des Gasstroms zwar für eine effektive Abscheidung von Flüssigkeitstropfen zweckmäßig, jedoch wegen des Einwirkens dynamischer Kräfte auf schon abgeschiedene Flüssigkeitstropfen, die diese wieder in den Gasstrom zurück zu tragen versuchen, auch sehr problematisch. In der Praxis wird auch bei der zuvor erläuterten bekannten Vorrichtung nach einer Optimierung zwischen diesen beiden gegensätzlichen Forderungen gesucht.In the known, previously explained device, the problem Great importance attached to the fact that the liquid droplets running in countercurrent flow possibly taken up again by the gas flow, as it were by the separator plate can be demolished. In this respect, abrupt diversions of the gas flow are for an effective separation of liquid droplets useful, but because of the The action of dynamic forces on already separated liquid droplets, which these Trying to carry it back into the gas flow is also very problematic. In the Practice is also used in the previously explained known device after an optimization sought between these two opposing demands.
Ein weiteres Problem bei der zuvor erläuterten, bekannten Vorrichtung besteht darin, daß die abgeschiedenen Flüssigkeitstropfen letztlich am einströmseitigen Rand der Abscheiderplatte abtropfen müssen. Auch hier besteht die Gefahr, daß gerade abtropfende Flüssigkeitstropfen vom Gasstrom wieder mitgerissen werden. Die Flüssigkeitstropfen dürfen also nicht zu klein sein, damit sie eine ausreichende Masse haben, um nicht vom Gasstrom mitgerissen zu werden. Sind die abtropfenden Flüssigkeitstropfen jedoch zu groß, so besteht die Gefahr, daß sie in eine Mehrzahl kleinerer Flüssigkeitstropfen zerfallen, die dann wieder vom Gasstrom mitgerissen werden können. Auch hier geht es also in der Praxis um eine Optimierung unter gegensätzlichen Forderungen.Another problem with the known device explained above is that the separated liquid droplets ultimately on the inflow side The edge of the separator plate must drip off. Here, too, there is a risk that straight dripping liquid droplets are entrained again by the gas flow. The drops of liquid so must not be too small so that they have sufficient mass not to to be carried away by the gas flow. However, these are the dripping drops of liquid too large, there is a risk that they will fall into a plurality of smaller drops of liquid disintegrate, which can then be carried away again by the gas flow. Goes here too So in practice it is an optimization under conflicting demands.
Alle zuvor erläuterten Schwierigkeiten wachsen mit der Geschwindigkeit des Gasstromes, d. h. mit der Geschwindigkeit, die der Gasstrom vor Eintreten in die Strömungskanäle der in Rede stehenden Vorrichtung hat. Gerade bei hohen Geschwindigkeiten des Gasstroms von 4,5 m/s und mehr wächst die Gefahr überproportional, daß eine effektive Abscheidung von Flüssigkeitstropfen durch eine umfangreiche Wiederaufnahme von Flüssigkeitstropfen konterkariert wird.All of the difficulties discussed above grow with speed the gas flow, d. H. at the speed that the gas flow was before entering has the flow channels of the device in question. Especially at high speeds of the gas flow of 4.5 m / s and more, the risk increases disproportionately that a effective separation of liquid droplets through extensive re-uptake is counteracted by drops of liquid.
Im übrigen ist eine Vorrichtung zum Abscheiden von Flüssigkeitstropfen aus einem im wesentlichen vertikal strömenden Gasstrom bekannt (vgl. die DE-OS 31 00 195), bei der das Auftreten von das Abreißen von Flüssigkeitstropfen durch den Gasstrom fördernden Flüssigkeitswulsten dadurch vermieden wird, daß am einströmseitigen Rand jeder Abscheiderplatte eine schmale, vertikal nach unten gerichtete, gezackte Abtropfschneide vorgesehen ist.In addition, is a device for separating liquid droplets known from a substantially vertically flowing gas stream (cf. DE-OS 31 00 195), in which the occurrence of the tear-off of drops of liquid through the Liquid bulges promoting gas flow is avoided in that on the inflow side Edge of each separator plate a narrow, vertically downward, serrated Drip cutter is provided.
Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, die eingangs erläuterte bekannte Vorrichtung zum Abscheiden von Flüssigkeitstropfen aus einem im wesentlichen vertikal strömenden Gasstrom so auszugestalten und weiterzubilden, daß eine effektive Abscheidung von Flüssigkeitstropfen aus dem Gasstrom erfolgt, jedoch durch den Gasstrom nur ein minimaler Anteil abgeschiedener Flüssigkeitstropfen wieder aufgenommen wird, wobei das insbesondere auch bei hohen Geschwindigkeiten des Gasstroms gelten soll.The invention is based on the object explained at the beginning known device for separating liquid droplets from a substantially to design and develop vertically flowing gas flow so that an effective Separation of liquid droplets from the gas flow takes place, but through the gas flow only a minimal proportion of separated liquid droplets is reabsorbed, this should also apply in particular at high gas flow velocities.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung, bei der die zuvor aufgezeigte Aufgabe gelöst ist, ist dadurch gekennzeichnet, daß im Einströmabschnitt die Innenseite der Abscheiderplatte einen in den Gasstrom hinein gewölbten Beschleunigungsbereich aufweist und die Außenseite der Abscheiderplatte parallel bzw. in einem Winkel von wenigen Grad zur Vertikalen bzw. zum Gasstrom verläuft. Erfindungsgemäß ist also die Innenseite der Abscheiderplatte im Einströmabschnitt gänzlich anders konstruiert als im Stand der Technik, ist nämlich hier ein in den Gasstrom hinein gewölbter Beschleunigungsbereich ausgebildet. Die Innenseite der Abscheiderplatte, die, wie zuvor erläutert worden ist, systembedingt einen geringeren Flüssigkeitsanteil abzuführen hat, bewirkt eine erste relativ starke Umlenkung des Gasstroms und eine Beschleunigung des Gasstroms durch Verringerung der Breite des Strömungskanals an dieser Stelle. Dieser Konstruktion liegt die Überlegung zugrunde, daß hier die Gefahr relativ gering ist, daß vom Gasstrom schon abgeschiedene Flüssigkeitstropfen wieder aufgenommen werden. Demgegenüber verläuft die Außenseite der Abscheiderplatte im Einströmabschnitt erfindungsgemäß parallel, höchstenfalls in einem Winkel von wenigen Grad zur Vertikalen bzw. zum Gasstrom.The device according to the invention, in which the previously indicated task is solved, is characterized in that the inside of the inflow section the separator plate has an acceleration area curved into the gas flow and the outside of the separator plate parallel or at an angle of a few degrees to the vertical or to the gas flow. So is according to the invention the inside of the separator plate in the inflow section is constructed completely differently than in the prior art, here is one that is curved into the gas flow Acceleration range educated. The inside of the separator plate, which, as has been explained above, has a lower proportion of liquid due to the system has to discharge, causes a first relatively strong deflection of the gas flow and a Acceleration of the gas flow by reducing the width of the flow channel this place. This construction is based on the consideration that here the danger It is relatively small that drops of liquid which have already been separated from the gas stream are recovered be included. In contrast, the outside of the separator plate runs in Inflow section according to the invention parallel, at most at an angle of a few Degree to the vertical or to the gas flow.
Dadurch ist gewährleistet, daß in diesem Bereich, wo der größte Flüssigkeitsanteil abgeführt wird, der Gasstrom mit den schon abgeschiedenen Flüssigkeitstropfen nur über Zähigkeitskräfte, nicht jedoch über dynamische Kräfte wechselwirkt. Hier ist also durch strömungstechnische Maßnahmen die Gefahr, daß schon abgeschiedene Flüssigkeitstropfen vom Gasstrom wieder aufgenommen werden minimiert.This ensures that in this area where the largest proportion of liquid is discharged, the gas flow with the already separated liquid droplets only interacts via viscosity forces, but not via dynamic forces. Here is therefore, by means of fluidic measures, there is a risk of liquid droplets that have already been separated out be resumed by the gas flow minimized.
Selbstverständlich muß auch auf der Innenseite der Abscheiderplatte im Beschleunigungsbereich verhindert werden, daß Flüssigkeitswulste entstehen können. Die Geometrie des Beschleunigungsbereiches muß also so gewählt werden, daß keine die Bildung von Flüssigkeitswulsten fördernde Kanten vorhanden sind. Dies gilt auch für den Beginn des Beschleunigungsbereiches der Innenseite der Abscheiderplatte, so daß es sich empfiehlt, am einströmseitigen Rand einen Winkel unter 400 zur Vertikalen zu verwirklichen.Of course, it must also be on the inside of the separator plate in the acceleration range can be prevented that liquid bulges can arise. The geometry of the acceleration area must therefore be chosen so that none edges promoting the formation of liquid bulges are present. this is also valid for the beginning of the acceleration range of the inside of the separator plate, so that it is advisable to make an angle of less than 400 to the vertical at the edge on the inflow side to realize.
Die erfindungsgemäß gestellte Forderung, daß sich auf der Innenseite der Abscheiderplatte insbesondere im Einströmabschnitt keine Flüssigkeitswulste bilden, wird nach einer besonders bevorzugten Lehre der Erfindung dadurch gelöst, daß die Innenseite der Abscheiderplatte im Beschleunigungsbereich einen kreisbogenförmigen Verlauf aufweist. Der Beschleunigungsbereich kann sich dabei beispielsweise über einen Bogen von 0,7 bis 1,05 rad (40 bis 600) erstrecken, als besonders vorteilhaft hat sich ein Bogen von 0,87 rad (ca. 500) erwiesen. Dieser Bogen kann sich mit gleichem Radius weiter fortsetzen, gewissermaßen über den Punkt hinaus, in dem die Tangente an die Innenseite der Abscheiderplatte gerade vertikal verläuft. Auch andere Querschnittsformen der Innenseite im Beschleunigungsbereich sind denkbar, beispielsweise parabelförmige, hyperbelförmige oder andere konvexe Querschnittsformen. Letztlich sind auch trapezförmige Querschnittsformen denkbar, wenn die Übergänge weich abgerundet werden.The requirement made according to the invention that on the inside the separator plate, especially in the inflow section, no liquid bulges form, is achieved according to a particularly preferred teaching of the invention in that that the inside of the separator plate in the acceleration area is in the shape of a circular arc Has course. The acceleration range can extend over, for example extending an arc of 0.7 to 1.05 rad (40 to 600) is particularly advantageous has a Proven arc of 0.87 rad (about 500). This bow can continue with the same radius, to a certain extent beyond the point in which the tangent to the inside of the separator plate runs straight vertically. Other cross-sectional shapes of the inside in the acceleration area are also conceivable, for example parabolic, hyperbolic or other convex cross-sectional shapes. Ultimately, trapezoidal cross-sectional shapes are also conceivable if the transitions softly rounded.
Wesentlich für die Lehre der Erfindung ist eine weitere Maßnahme, die darin besteht, daß die Außenseite und die Innenseite der Abscheiderplatte am einströmseitigen Rand in einem spitzen Winkel, vorzugsweise einem Winkel von 40 bis 600, zusammenstoßen. Diese Maßnahme ist von erheblicher Bedeutung um zu erreichen, daß die Breite des Strömungskanals am einströmseitigen Rand der Abscheiderplatte möglichst nicht eingeschränkt ist. Damit kann erreicht werden, daß die Geschwindigkeit des Gasstroms am einströmseitigen Rand kaum beeinflußt wird. Dort wo die Flüssigkeitstropfen von der Abscheiderplatte der Schwerkraft folgend abtropfen, ist somit die geringstmögliche Geschwindigkeit des Gasstromes, nämlich die ursprüngliche Geschwindigkeit des Gasstromes realisiert. Damit aber ist gewährleistet, daß der Anteil vom Gasstrom mitgerissener Flüssigkeitstropfen so gering wie möglich ist.Another measure is essential for the teaching of the invention, which is that the outside and the inside of the separator plate on Inflow edge at an acute angle, preferably an angle of 40 to 600, collide. This measure is of considerable importance in order to achieve that the width of the flow channel at the inflow side edge of the separator plate is not restricted as far as possible. This can achieve that the speed of the gas flow at the edge on the inflow side is hardly influenced. There where the liquid drops dripping from the separator plate following the force of gravity is therefore the least possible Velocity of the gas flow, namely the original velocity of the gas flow realized. This, however, ensures that the portion is entrained by the gas flow Liquid drop is as small as possible.
Ein zuverlässiges Abtropfen von Flüssigkeitstropfen der richtigen Größe wird in diesem Zusammenhang dadurch erleichtert, daß die Außenseite und die Innenseite der Abscheiderplatte am einströmseitigen Rand in einer scharfen Anströmkante zusammenlaufen.A reliable draining of liquid drops of the correct one Size is facilitated in this context by the fact that the outside and the Inside of the separator plate at the edge on the inflow side in a sharp leading edge converge.
Der Bereich, in dem die Flüssigkeitstropfen von der Abscheiderplatte abtropfen kann vom eigentlichen Einströmabschnitt der Abscheiderplatte noch dadurch entkoppelt werden, daß am einströmseitigen Rand der Abscheiderplatte eine möglichst schmale, vertikal nach unten gerichtete, ggf. gewellte oder gezackte Abtropfschneide angeordnet ist. Die genaue geometrische Gestaltung der Abtropfschneide hängt davon ab, welche Größe der Flüssigkeitstropfen und welche Abtropffrequenz erreicht werden soll.The area in which the liquid drops from the separator plate can still drip from the actual inflow section of the separator plate as a result be decoupled that at the inflow side edge of the separator plate as possible narrow, vertically downwards, possibly wavy or serrated draining edge is arranged. The exact geometric design of the draining edge depends on the size of the liquid droplet and the drainage frequency should be achieved.
Dies wiederum hängt von der Geschwindigkeit des Gasstromes und der Flüssigkeitsbeladung des Gasstromes ab. Hier kann durch wenige Versuche eines Fachmannes für den jeweiligen Anwendungsfall die optimale Gestaltung der Abtropfschneide gefunden werden.This in turn depends on the speed of the gas flow and the Liquid loading of the gas stream. This can be done by a few attempts by a specialist The optimal design of the draining edge has been found for the respective application will.
Alternativ oder zusätzlich zu der zuvor erläuterten, erfindungsgemäß vorgesehenen Abtropfschneide ist auch eine Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung möglich, die dadurch gekennzeichnet ist, daß am einströmseitigen Rand der Abscheiderplatte auf der Innenseite eine quer zum Gasstrom verlaufende Rinne mit einer daran ausgebildeten, ggf. gewellten oder gezackten Abtropfschneide vorgesehen ist.Alternatively or in addition to that explained above, according to the invention provided drip cutting edge is also an embodiment of the device according to the invention possible, which is characterized in that on the inflow side edge of the separator plate on the inside a channel running transversely to the gas flow with a if necessary, a corrugated or serrated draining blade is provided.
Selbstverständlich kann die Außenseite der Abscheiderplatte nur im Einströmabschnitt parallel bzw. in einem Winkel von wenigen Grad zur Vertikalen verlaufen. Anschließend an diesen Bereich muß die Außenseite der Abscheiderplatte natürlich auch den für die Abscheidung von Flüssigkeitstropfen entscheidenden Unlenk- und Abscheidebereich aufweisen. Hierzu geht die Lehre der Erfindung dahin, daß der Unlenk- und Abscheidebereich auf der Außenseite der Abscheiderplatte etwa am Ende des auf der Innenseite ausgebildeten Beschleunigungsbereiches beginnt und in einem weichen Bogen zum Wellenberg hin verläuft. Wesentlich ist hier die nicht abrupte Umlenkung, also der weiche Übergang aus dem eigentlichen Einströmabschnitt in den Unlenk- und Abscheidebereich.Of course, the outside of the separator plate can only be used in Inflow section parallel or at an angle of a few degrees to the vertical get lost. The outside of the separator plate must follow this area of course also the unrestricted and have separation area. For this purpose, the teaching of the invention is that the Deflection and separation area on the outside of the separator plate at about the end of the acceleration area formed on the inside begins and in one soft curve towards the wave crest. What is essential here is that it is not abrupt Deflection, i.e. the smooth transition from the actual inflow section to the Deflection and separation area.
Eingangs ist erläutert worden, daß bei dem Stand der Technik, von dem die Lehre dieser Erfindung ausgeht, im Ausströmabschnitt auf der Innenseite jeder Abscheiderplatte eine quer zum Gasstrom verlaufende Auffangrinne vorgesehen ist. Diese Auffangrinne beim Stand der Technik ist wulstartig ausgebildet und führt zu einer nochmaligen Nachbeschleunigung im Ausströmabschnitt der entsprechenden Vorrichtung. Hierzu geht nun eine Lehre der Erfindung, der besondere Bedeutung zukommt, dahin, daß im Ausströmabschnitt der Abscheiderplatte mehrere schmale Auffangrinnen hintereinander angeordnet sind, so daß sich im Querschnitt ein etwa sägezahnförmiges Profil ergibt. Es geht also im Rahmen der Lehre der Erfindung hier nicht mehr um eine Nachbeschleunigung des Gasstromes, sondern um die Ausbildung einer "Antireflexionszone".At the beginning it was explained that in the prior art, from which the teaching of this invention is based on, in the outflow section on the inside each separator plate is provided with a collecting channel running transversely to the gas flow is. In the prior art, this collecting channel is embodied in the form of a bead and leads to a further post-acceleration in the outflow section of the corresponding Contraption. A teaching of the invention, which is of particular importance, now goes into this. to the point that in the outflow section the separator plate several narrow ones Collecting channels are arranged one behind the other, so that in cross section there is an approximately sawtooth profile results. So it goes here within the scope of the teaching of the invention no longer a post-acceleration of the gas flow, but the training an "anti-reflection zone".
Die nach der zuvor erläuterten Lehre der Erfindung vorgesehenen Auffangrinnen sind zweckmäßigerweise winkelförmig mit jeweils einem ersten, im wesentlichen parallel und einem zweiten, im wesentlichen senkrecht zum Gasstrom angeordneten Schenkel ausgebildet. Die zweiten Schenkel der Auffangrinnen sind dabei zweckmäßigerweise in Richtung der ersten Schenkel geringfügig gegen die Horizontale geneigt, so daß von diesen zweiten Schenkeln Flüssigkeitstropfen auf die ersten Schenkel ablaufen können.The collecting channels provided according to the teaching of the invention explained above are expediently angular, each with a first, essentially parallel and a second leg arranged substantially perpendicular to the gas flow educated. The second legs of the collecting channels are expedient in the direction of the first leg slightly inclined to the horizontal, so that from these second legs, drops of liquid run off onto the first legs can.
Ein Ablaufen von Schenkel zu Schenkel einer Auffangrinne und ein Ablaufen der Flüssigkeitstropfen von einer Auffangrinne in die darunterliegende Auffangrinne wird erleichtert, wenn zwischen den Schenkeln einer Auffangrinne und zwischen den Auffangrinnen bogenförmige übergangsbereiche ausgebildet sind.A drainage from leg to leg of a gutter and a drainage the drop of liquid from a collecting channel into the collecting channel below is made easier if between the legs of a gutter and between the Collecting channels arcuate transition areas are formed.
Schließlich ist eingangs zu der bekannten Vorrichtung erläutert worden, daß dort die Abscheiderplatten als Kunststoffhohlprofile ausgeführt sind.Finally, it has been explained at the beginning of the known device, that there the separator plates are designed as plastic hollow profiles.
Nach einer weiteren Lehre der Erfindung, der besondere und eigenständige Bedeutung zukommt, können die Abscheiderplatten auch als Vollprofile, insbesondere aus geschäumtem Kunststoff, ausgeführt sein. Eine derartige Ausgestaltung der Abscheiderplatten erlaubt es, schon im Rahmen des Herstellungsprozesses bestimmte Oberflächenstrukturen zu erzeugen, die zu weiteren vorteilhaften Abscheideeffekten beitragen können. Wie im einzelnen die sich durch diese Lehre der Erfindung bietenden Oberflächengestaltungsmöglichkeiten genutzt werden, wird von den Anforderungen des jeweiligen Einsatzfalles bestimmt und bedarf hier der weiteren Erläuterung nicht.According to another teaching of the invention, the special and independent one Is of importance, the separator plates can also be used as full profiles, in particular made of foamed plastic. Such a configuration of the separator plates Allows certain surface structures to be created during the manufacturing process to generate, which can contribute to further advantageous separation effects. As in detail the surface design possibilities offered by this teaching of the invention are used, is determined by the requirements of the respective application and does not require further explanation here.
Im folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich Ausführungsbeispiele darstellenden Zeichnung näher erläutert; es zeigt Fig. 1 im Schnitt ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung mit zwei mit Abstand voneinander angeordneten Abscheiderplatten, Fig. 2 im Schnitt ein zweites Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung mit zwei mit Abstand voneinander angeordneten Abscheiderplatten und Fig. 3 im Schnitt ein drittes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung mit zwei mit Abstand voneinander angeordneten Abscheiderplatten.In the following the invention is based on a mere exemplary embodiment illustrative drawing explained in more detail; it shows Fig. 1 in section a first embodiment a device according to the invention with two spaced apart Separator plates, Fig. 2 in section a second embodiment of an inventive Device with two separator plates and spaced apart 3 shows, in section, a third exemplary embodiment of a device according to the invention with two separator plates arranged at a distance from one another.
Die in Fig. 1 dargestellte Vorrichtung ist zum Abscheiden von Flüssigkeitstropfen aus einem im wesentlichen vertikal strömenden Gasstrom 1 bestimmt.The device shown in Fig. 1 is for separating liquid droplets determined from a substantially vertically flowing gas stream 1.
Der Gasstrom 1 ist durch eine Vielzahl von Pfeilen angedeutet. Die Vorrichtung weist mehrere parallel zueinander angeordnete, wellenförmige Abscheiderplatten 2 auf, von denen hier nur zwei dargestellt sind.The gas stream 1 is indicated by a large number of arrows. the The device has several wave-shaped separator plates arranged parallel to one another 2, of which only two are shown here.
Zwischen den Abscheiderplatten 2 sind dadurch, daß die Abscheiderplatten 2 im Abstand voneinander angeordnet sind, Strömungskanäle 3 ausgebildet, in den Figuren ist jeweils nur ein Strömungskanal 3 zu erkennen.Between the separator plates 2 are characterized in that the separator plates 2 are arranged at a distance from one another, flow channels 3 formed in the Only one flow channel 3 can be seen in each of the figures.
Jede Abscheiderplatte 2 weist einen etwa mittig vorgesehenen Wellenberg 4 und zwei am einströmseitigen und ausströmseitigen Rand 5, 6 vorgesehene, einen Einströmabschnitt 7 und einen Ausströmabschnitt 8 bildende Wellentäler auf. Die Abscheidung von Flüssigkeitstropfen im Einströmabschnitt 7 bis etwa zum Wellenberg 4 erfolgt primär an der Außenseite 9 jeder Abscheiderplatte 2. Von etwa dem Wellenberg 4 bis in den Ausströmabschnitt 8 der Abscheiderplatte 2 erfolgt die Abscheidung von Flüssigkeitstropfen primär an der Innenseite 10 jeder Abscheiderplatte 2. Deutlich erkennbar ist im übrigen, daß sich die Breite des Strömungskanals 3 vom einströmseitigen Rand 5 aus zum Wellenberg 4 hin verringert.Each separator plate 2 has an approximately centrally provided wave crest 4 and two provided on the inflow-side and outflow-side edge 5, 6, one Inflow section 7 and an outflow section 8 forming wave troughs. the Separation of liquid droplets in the inflow section 7 up to approximately the crest of the wave 4 takes place primarily on the outside 9 of each separator plate 2. From approximately the wave crest 4 to the outflow section 8 of the separator plate 2, the separation takes place of liquid droplets primarily on the inside 10 of each separator plate 2. Clearly It can also be seen that the width of the flow channel 3 differs from the inflow side Edge 5 is reduced towards the wave crest 4.
Fig. 1 läßt nun sehr deutlich erkennen, daß im Einströmabschnitt 7 die Innenseite 10 der Abscheiderplatte 2 einen in den Gasstrom 1 hinein gewölbten Beschleunigungsbereich 11 aufweist und daß die Außenseite 9 der Abscheiderplatte 2 hier parallel bzw. in einem Winkel von wenigen Grad zur Vertikalen und zum Gasstrom 1 verläuft.1 shows very clearly that in the inflow section 7 the inside 10 of the separator plate 2 is curved into the gas stream 1 Has acceleration area 11 and that the outside 9 of the separator plate 2 here parallel or at an angle of a few degrees to the vertical and to the gas flow 1 runs.
Im dargestellten Ausführungsbeispiel verläuft die Innenseite 10 der Abscheiderplatte 2 am einströmseitigen Rand 5 in einem Winkel von etwas unter 40° zur Vertikalen. Durch den eingezeichneten Radius R ist angedeutet, daß die Innenseite 10 der Abscheiderplatte 2 im eschleunigungsbereich 11 einen kreisbogenförmigen Verlauf, und zwar über einen Bogen von ca. 0,9 rad hat. Durch den eingezeichneten Radius R ist der Punkt bezeichnet, in dem die Tangente an die Innenseite 1U der Abscheiderplatte 2 gerade vertikal verläuft. Der Verlauf der Innenseite 10 ist auch hinter dieseri Punkt in Richtung auf den Wellenberg 4 hin noch ein kurzes Stück, nämlich über einen Bogen von ca. 0,3 rad, kreisbogenförriig.In the illustrated embodiment, the inside 10 runs Separator plate 2 on the inflow edge 5 at an angle of slightly less than 40 ° to the vertical. The drawn radius R indicates that the inside 10 of the separator plate 2 in the acceleration area 11 has a circular arc shape, over an arc of about 0.9 rad. By the drawn radius R is the point where the tangent to the inside 1U of the separator plate 2 runs straight vertically. The course of the inside 10 is also behind this Point in the direction of the wave crest 4 a short distance, namely over one Arc of about 0.3 rad, circular arc shape.
Die Außenseite 9 und die Innenseite 10 der Abscheiderplatte 2 stoßen am einströmseitigen Rand 5 in einem spitzen Winkel, nämlich einem Winkel von 500, zusammen. Genau gesagt laufen die Außenseite 9 und die Innenseite 10 hier in einer scharfen Anströmkante zusammen. Auf diese Weise können hier Flüssigkeitstropfen besonders leicht und vom Gasstrom 1 besonders wenig beeinträchtigt abtropfen.The outside 9 and the inside 10 of the separator plate 2 abut at the inflow edge 5 at an acute angle, namely an angle of 500, together. To be precise, the outside 9 and the inside 10 run in one here sharp leading edge together. In this way, drops of liquid can be here drip off particularly easily and particularly little impaired by the gas stream 1.
Fig. 2 macht im Gegensatz zu Fig. 1 deutlich, daß am einströmseitigen Rand 5 der Abscheiderplatte 2 auch eine schmale, vertikal. nach unten gerichtete, ggf. gewellte oder gezackte Abtropfschneide 12 vorgesehen sein kann. Mit einer solchen Abtropfschneide 12 werden der Abtropfbereich für Flüssigkeitstropfen und der Einströmabschnitt 7 voneinander entkoppelt. Außerdem läßt sich durch die Profilierung der Abtropfschneide 12 die Größe der Flüssigkeitstropfen und die Abtropffrequenz beeinflussen.In contrast to FIG. 1, FIG. 2 makes it clear that on the inflow side Edge 5 of the separator plate 2 also has a narrow, vertical one. downward facing, optionally corrugated or serrated drip blade 12 can be provided. With such a The drip cutting edge 12 becomes the drip area for drops of liquid and the inflow section 7 decoupled from each other. In addition, the profiling of the drip blade 12 affect the size of the liquid droplets and the drainage frequency.
Fig. 3 unterscheidet sich hier von Fig. 2 dadurch, daß am einströmseitigen Rand~5 der Abscheiderplatte 2 auf der Innenseite 10 eine quer zum Gasstrom 1 verlaufende Rinne 13 mit einer daran ausgebildeten, ggf. auch gewellten oder gezackten Abtropfschneide 14 vorgesehen ist.Fig. 3 differs here from Fig. 2 in that on the inflow side Edge ~ 5 of the separator plate 2 on the inside 10 is a transverse to the gas flow 1 Channel 13 with a drip edge formed thereon, possibly also corrugated or serrated 14 is provided.
Für alle drei Ausführungsbeispiele einer erfindungsgemäßen Vorrichtung gilt gemeinsam, daß die Außenseite 9 der Abscheiderplatte 2 einen etwa am Ende des auf der Innenseite 10 ausgebildeten Beschleunigungsbereiches 11 beginnenden, in einem weichen Bogen zum Wellenberg 4 hin verlaufenden Unlenk- und Abscheidebereich 15 aufweist.For all three exemplary embodiments of a device according to the invention applies in common that the outside 9 of the separator plate 2 is approximately at the end of the on the inside 10 formed acceleration area 11 beginning, in a soft curve to the wave crest 4 towards the deflection and separation area 15 has.
Fig. 2 zeigt insoweit ein besonders bevorzugtes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung, als im Ausströmabschnitt 8 der Abscheiderplatte 2 mehrere schmale Auffangrinnen 16 hintereinander angeordnet sind, so daß sic dort ein im Querschnitt sägezahnförmiges Profil ergibt. Die Auffangrinnen 16 sind winkelförmig mit jeweils einem ersten, im wesentlichen parallel und einem zweiten, im wesentlichen senkrecht zum Gasstrom 1 angeordneten Schenkel 17 bzw. 18 ausgebildet. Die zweiten Schenkel 18 der Auffangrinnen 16 sind in Richtung der ersten Schenkel 17 geringfügig gegen die Horizontale geneigt, so daß Flüssigkeitstropfen von den zweiten Schenkeln 18 auf die ersten Schenkel 17 ablaufen können.2 shows a particularly preferred embodiment a device according to the invention than in the outflow section 8 of the separator plate 2 several narrow collecting channels 16 are arranged one behind the other, so that sic there results in a sawtooth-shaped profile in cross-section. The collecting channels 16 are angular each with a first, essentially parallel, and a second, essentially Legs 17 or 18 arranged perpendicular to the gas stream 1 are formed. The second Legs 18 of the collecting channels 16 are slightly in the direction of the first legs 17 inclined to the horizontal, so that liquid droplets from the second legs 18 can run on the first leg 17.
Zwischen den Schenkeln 17, 18 einer Auffangrinne 16 und zwischen den Auffangrinnen 16 untereinander sind bogenförmige Übergangsbereiche vorgesehen, die ein leichtes Ablaufen von Flüssigkeitstropfen erlauben.Between the legs 17, 18 of a gutter 16 and between the Collecting channels 16 among each other are arcuate transition areas provided allow drops of liquid to run off easily.
Schließlich ist in den Figuren andeutungsweise zu erkennen, daß die Abscheiderplatten als Vollprofile aus geschäumtem Kunststoff ausgeführt sind, so daß hier noch besondere Oberflächeneffekte erzielt werden können.Finally, it can be seen in the figures that the Separator plates are designed as full profiles made of foamed plastic, so that special surface effects can still be achieved here.
Die zuvor anhand von drei Ausführungsbeispielen erläuterte erfindungsgemäße Vorrichtung zum Abscheiden von Flüssigkeitstropfen aus einem im wesentlichen vertikal strömenden Gasstrom 1 eignet sich ganz besonders für die Anwendung bei Gasströmen mit hoher Geschwindigkeit von 4,5 m/s und mehr.The previously explained with reference to three exemplary embodiments Device for separating liquid droplets from a substantially vertical flowing gas stream 1 is particularly suitable for use in gas streams at high speeds of 4.5 m / s and more.
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Claims (12)
Priority Applications (1)
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| DE19843422791 DE3422791A1 (en) | 1984-06-20 | 1984-06-20 | Device for separating liquid drops from an essentially vertically flowing gas stream |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19843422791 DE3422791A1 (en) | 1984-06-20 | 1984-06-20 | Device for separating liquid drops from an essentially vertically flowing gas stream |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
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| DE3422791A1 true DE3422791A1 (en) | 1986-01-02 |
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Family Applications (1)
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| DE19843422791 Withdrawn DE3422791A1 (en) | 1984-06-20 | 1984-06-20 | Device for separating liquid drops from an essentially vertically flowing gas stream |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP3101377A1 (en) * | 2015-06-02 | 2016-12-07 | SPX Cooling Technologies, Inc. | Cooling tower drift eliminator |
-
1984
- 1984-06-20 DE DE19843422791 patent/DE3422791A1/en not_active Withdrawn
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP3101377A1 (en) * | 2015-06-02 | 2016-12-07 | SPX Cooling Technologies, Inc. | Cooling tower drift eliminator |
| US10393441B2 (en) | 2015-06-02 | 2019-08-27 | Spx Cooling Technologies, Inc. | Cooling tower drift eliminator |
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