DE68903434T2

DE68903434T2 - Einrichtung zur abtrennung von fluessigkeitstroepfchen aus einem gasstrom.

Info

Publication number: DE68903434T2
Application number: DE8989201647T
Authority: DE
Inventors: Rombout Adriaan Swanborn
Original assignee: Shell Internationale Research Maatschappij BV
Current assignee: Shell Internationale Research Maatschappij BV
Priority date: 1988-06-23
Filing date: 1989-06-21
Publication date: 1993-04-15
Anticipated expiration: 2009-06-22
Also published as: NO173262C; EP0348009A1; JPH0248010A; NO892577D0; CA1339910C; NO892577L; EP0348009B1; JP2813369B2; AU3669289A; AU613496B2; US4975101A; DE68903434D1; NO173262B

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Abtrennung von Flüssigkeitströpfchen aus einem Gasstrom, umfassend eine Mehrzahl von Wellenplatten, die nahe beieinander derart angeordnet sind, daß zwischen zwei benachbarten Platten ein Durchgang gebildet ist, welcher abwechselnd einen sich verengenden Abschnitt und einen sich erweiternden Abschnitt aufweist, der mit dem sich verengenden Abschnitt verbunden ist.
Während des normalen Betriebs dieser Einrichtung strömt Gas mit Flüssigkeitströpfchen durch den Durchgang. Gas kommt in Berührung mit den Wänden der Wellenplatten, die den Durchgang bestimmen. Als Ergebnis dieser Berührung sammeln sich die Flüssigkeitströpfchen an der Wand und Gas mit im wesentlichen keinen Flüssigkeitströpfchen verläßt den Durchgang.
Um den schädlichen Effekt von Wirbeln auf die Wirksamkeit der Abtrennung des Separators zu verringern, weist jeder Durchgang der bekannten Einrichtung abwechselnd einen sich verengenden Abschnitt und einen sich erweiternden Abschnitt auf, der mit dem sich verengenden Abschnitt verbunden ist, wobei die größte Breite des sich erweiternden Abschnitts an der Stelle der größten Krümmung (kleinster Krümmungsradius) der Biegung liegt.
Solche bekannten Einrichtungen sind beispielsweise in der US-A-1 926 924 und in der FR-A-2 395 061 beschrieben.
Es ist ein Zweck der vorliegenden Erfindung, die bekannte Einrichtung zu verbessern.
Hierfür weist die Einrichtung zur Abtrennung von Flüssigkeitströpfchen aus einem Gasstrom gemäß der Erfindung eine Mehrzahl von Wellenplatten auf, die nahe beieinander derart angeordnet sind, daß zwischen zwei benachbarten Platten ein Durchgang gebildet ist, welcher abwechselnd einen sich verengenden Abschnitt und einen sich erweiternden Abschnitt aufweist, der mit dem sich verengenden Abschnitt verbunden ist, wobei eine Biegung in dem Durchgang zwischen der größten Breite des sich erweiternden Abschnitts und der kleinsten Breite des sich verengenden Abschnitts liegt, der mit dem sich erweiternden Abschnitt verbunden ist. Die Geometrie des Durchgangs ist mit Bezug auf die Achse des Durchgangs bestimmt.
Ein Vorteil der Einrichtung gemäß der Erfindung besteht darin, daß die Gestalt des Durchgangs Turbulenz in dem Gasstrom verhindert, welche eine nachteilige Wirkung auf die Abtrennungsfunktion der Einrichtung haben könnte, da die Bildung von Wirbeln unterdrückt ist in einem Abschnitt des Durchgangs, beginnend vor der Stelle der größten Krümmung (kleinster Krümmungsradius) der Biegung.
Die Erfindung wird nunmehr beispielsweise mit größeren Einzelheiten unter Bezugnahme auf die beigefügte Figur beschrieben, die schematisch einen Teil eines vertikalen Querschnitts dreier Platten zeigt, die zu der Einrichtung gemäß der Erfindung gehören.
Die drei Wellenplatten, die in der Figur dargestellt sind, sind mit dem Bezugszeichen 1, 2 bzw. 3 bezeichnet, und die Längsachse der Platten 1, 2 und 3 verläuft rechtwinklig zur Zeichnungsebene der Figur. Die Wellenplatten 1 und 2 sind nahe beieinander derart angeordnet, daß ein Durchgang 5 gebildet ist zwischen den Außenflächen der einander zugewandten Wände 7 und 8 der Platten 1 und 2 und ein Durchgang 12 gebildet ist zwischen den Außenflächen der einander zugewandten Wände 13 und 14 der Wellenplatten 2 und 3, die nahe beieinander angeordnet sind.
Die Achse jedes Durchganges 5 und 12 ist mit einer gestrichelten Linie 18 bezeichnet.
Jeder Durchgang 5 und 12 weist einen sich erweiternden Abschnitt 20, einen sich verengenden Abschnitt 21, der mit dem sich erweiternden Abschnitt 20 verbunden ist, und einen sich erweiternden Abschnitt 22 auf, der mit dem sich verengenden Abschnitt 21 verbunden ist.
Die größte Breite jedes sich erweiternden Abschnitts 20 liegt stromaufwärts der Biegung 25 der Achse des Durchganges 5 bzw. 12, und die kleinste Breite jedes sich verengenden Abschnitts 21 liegt stromabwärts der Biegung 25, so daß eine Biegung in dem Durchgang zwischen der größten Breite des sich erweiternden Abschnitts und der kleinsten Breite des sich verengenden Abschnitts liegt, der mit dem sich erweiternden Abschnitt verbunden ist.
Eine Einrichtung zur Abtrennung von Flüssigekeitströpfchen aus einem Gasstrom wird in einem Gefäß (nicht dargestellt) angeordnet, welches mit einem Einlaß (nicht dargestellt) und einem Auslaß (nicht dargestellt) versehen ist derart, daß die Einrichtung zwischen dem Einlaß und dem Auslaß liegt, wobei der Gasstrom in einer durch Pfeile 27 angegebenen Richtung durch die Einrichtung strömt.
Während des normalen Betriebs strömt Gas mit Flüssigkeitströpfchen von dem Einlaß zu dem Auslaß durch die Durchgänge 5 und 12 der Einrichtung gemäß der Erfindung hindurch. Der Gasstrom kollidiert mit den Außenflächen der einander zugewandten Wände 7 und 8 und der einander zugewandten Wände 13 und 14, und als Ergebnis dieser Kollision sammeln sich die Flüssigekeitströpfchen an den Wänden 7, 8, 13 und 14. Gas, welches im wesentlichen frei von Flüssigkeitströpfchen ist, verläßt die Einrichtung und strömt zu dem Auslaß.
Wenn die Einrichtung derart orientiert ist, daß die Längsachse jeder Platte 1, 2 und 3 vertikal verläuft, sammeln sich die Tröpfchen an den Wänden 7, 8, 13 und 14 an den Unter- bzw. Bodenkanten der Platten. Von hier können die Tröpfchen zu einem Behälter (nicht dargestellt) geführt werden, der mit einer Abgabeeinrichtung (nicht dargestellt) versehen ist.
Vorzugsweise liegt das Verhältnis der größten Breite des sich erweiternden Abschnitts zu der kleinsten Breite des sich verengenden Abschnitts zwischen 1,3 : 1 und 2 : 1.
Um weitere Bildung von unerwünschter Turbulenz in dem Gasstrom in dem sich erweiternden Abschnitt des Durchgangs zu verhindern, ist der Winkel zwischen den Wänden, welche diesen Abschnitt des Durchgangs bilden, zweckentsprechend zwischen 1º und 10º und sehr zweckentsprechend zwischen 30 und 80 gewählt.
Bei einer nicht dargestelltet alternativen Ausführungsform sind die Platten hohl und die Wände sind mit Öffnungen versehen, durch welche hindurch Flüssigkeit an den Wänden in den Hohlraum der Platten fließen kann.
Diese zuletzt genannte Ausführungsform ist zweckentsprechend für diejenigen Anwendungen der Einrichtung gemäß der Erfindung, bei denen die Längsachse der Platten horizontal verläuft.
Die Abschnitte der Wellenplatten 1, 2 und 3 erstrekken sich über eine halbe Welle. Die Platten können sich auch über eine ganze Welle oder über eine größere Anzahl von Wellen erstrecken.
Wenn die Wellenplatten 1, 2 und 3 sich über eine gesamte Welle erstrecken, können sie derart gestaltet sein, daß jeder Durchgang einen sich verengenden Abschnitt zeigt, dessen kleinste Breite stromabwärts der nicht dargestellten Biegung in dem Durchgang stromabwärts der größten Breite des sich erweiternden Abschnitts 22 liegt, wobei im sich verengenden Abschnitt ein sich erweiternder Abschnitt folgt.
Die Einrichtung gemäß der Erfindung kann auch mehr als drei Wellenplatten aufweisen, die nahe beieinander angeordnet sind.

Claims

1. Einrichtung zur Abtrennung von Flüssigkeitströpfchen aus einem Gasstrom, umfassend eine Mehrzahl von Wellenplatten (1,2,3), die nahe beieinander derart angeordnet sind, daß zwischen zwei benachbarten Platten ein Durchgang (5,12) gebildet ist, der abwechselnd einen sich verengenden Abschnitt (21) und einen sich erweiternden Abschnitt (2O,22) aufweist, der mit dem sich verengenden Abschnitt verbunden ist, wobei eine Biegung (25) in dem Durchgang zwischen der größten Breite des sich erweiternden Abschnitts und der kleinsten Breite des sich verengenden Abschnitts liegt, der mit dem sich erweiternden Abschnitt verbunden ist.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, wobei das Verhältnis der größten Breite des sich erweiternden Abschnitts zu der kleinsten Breite des sich verengenden Abschnitts zwischen 1,3 : 1 und 2 : 1 liegt.

3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Winkel zwischen den Plattenwänden (7,8;13,14), welche den sich erweiternden Abschnitt des Durchgangs bilden, zwischen 1º und 10º liegt.

4. Einrichtung nach Anspruch 3, wobei der Winkel zwischen 3º und 8º liegt.

5. Einrichtung nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Platten hohl sind.

6. Einrichtung nach Anspruch 5, wobei die Wände der Platten mit Öffnungen bzw. Löchern versehen sind.