EP0141029A2

EP0141029A2 - Phasenverteilerbehälter

Info

Publication number: EP0141029A2
Application number: EP84107399A
Authority: EP
Inventors: Heinz Dr. Juzi
Original assignee: Sulzer AG; Gebrueder Sulzer AG
Current assignee: Trasformazione Societaria sulzer AG
Priority date: 1983-09-22
Filing date: 1984-06-27
Publication date: 1985-05-15
Also published as: DE3473638D1; AU562508B2; JPH0541884B2; EP0141029B1; IN160977B; JPS6073201A; CA1249527A; PL249686A1; EP0141029A3; AU3335884A; US4650503A; PL142950B1

Abstract

Der Phasenverteilerbehälter (1) ist für ein Gas-Flüssigkeitsgemisch in einem Dampferzeuger bestimmt und weist Mündungsöffnungen zu mindestens einer Zufuhrleitung (20) und mindestens einer Abfuhrleitung (30) für das Gemisch auf. Die Mündungsöffnung zur Abfuhrleitung (30) ist vom Niveau zwischen der flüssigen und der gasförmigen Phase geschnitten. Der Phasenverteilerbehälter besteht aus einer Eintrittskammer (2) und einer von dieser durch eine Trennwand (15) getrennten Austrittskammer (3). Zwischen der Oberkante der Trennwand (15) der Behälterwand befindet sich jeweils eine Gadurchtrittsöffnung unterhalb der das Niveau verläuft. Für die flüssige Phase des Gemisches sind mehrere Flüssigkeitsdurchtrittsöffnungen (12) im untersten Bereich der Trennwand (15) vorgesehen, wobei die Gasund die Flüssigkeitsdurchtrittsöffnungen so ausgelegt sind, dass etwaige Turbulenzen in der Eintrittskammer (2) das Niveau in der Austrittskammer (3) nicht wesentlich beeinflussen. Hierdurch wird auf konstruktiv einfache Weise das Niveau im Behälter bei allen Betriebszuständen konstant gehalten.

Description

Die Erfindung betrifft einen Phasenverteilerbehälter für ein Gas-Flüssigkeitsgemisch, gemäss dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Es ist ein solcher Phasenverteilerbehälter bekannt, welcher beispielsweise durch ein horizontal verlaufendes Rohr gebildet ist, in welchem eine Anzahl Zufuhrleitungen und eine gleiche oder verschiedene Anzahl Abfuhrleitungen münden. Der Zweck dieses Phasenverteilerbehälters ist, die zwei Phasen des Gemisches gleichmässig so zu verteilen, dass in allen Abfuhrleitungen ihre Anteile gleich und für einen konstanten Betriebszustand konstant bleiben, unabhängig davon, ob unterschiedliche Phasenverteilungen zwischen den einzelnen Zufuhrleitungen, und/oder in diesen als zeitliche Aenderungen vorkommen. Dieses geschieht folgendermassen:

1. Im relativ grossen Innenraum des Phasenverteilerbehälters sinkt die Geschwindigkeit des Gemisches auf einen relativ niedrigen Wert, die Strömung beruhigt sich und eine Trennung der Gemischphasen, hauptsächlich infolge der verschiedenen spezifischen Gewichte, findet statt. 00
2. Die Oberfläche der nun verhältnismässig ruhigen flüssigen Phase, bildet ein Niveau welches die Mündungsöffnung zur Abfuhrleitung schneidet. Die schnell fliessende, austretende gasförmige Phase weist im Bereich dieser Mündung einen niedrigeren statischen Druck als die sich in Ruhe befindende flüssige Phase, so dass diese von jener teilweise mitgerissen wird. Die Mündungsöffnung der Abfuhrleitung funktioniert also etwa wie eine Strahlpumpe. Bei gleichbleibendem Niveau und Druckverhältnissen zwischen dem Inneren des Phasenverteilerbehälters und der Abfuhrleitung, ist die Menge an mitgerissener Flüssigkeit konstant und kann durch entsprechende Auslegung der beteiligten Komponenten im voraus bestimmt werden. Es ist auf diese Weise möglich, die Phasenanteile in dem austretenden Gemisch zu steuern und konstant zu halten, selbst wenn die Anzahl Zu- von der Anzahl Abfuhrleitungen verschieden ist.

Der bekannte Phasenverteilerbehälter weist jedoch zwei wesentliche Nachteile auf:

- Bei hoher Eintrittsgeschwindigkeit des Gemisches, entsteht im Bereich der Mündungsöffnung zur Zufuhrleitung eine starke Verwirbelung, welche sich auf den ganzen Phasenverteilerbehälter auswirkt, so dass die Einhaltung des konstanten Niveaus sowohl zeitlich wie entlang des Phasenverteilerbehälters unmöglich ist.
- Infolge des relativ hohen Druckes im Bereich der Mündungsöffnung zur Zufuhrleitung und des niedrigeren Drukkes im Bereich der Mündungsöffnung zur Abfuhrleitung, ergeben sich unterschiedliche Niveaus entlang des Phasenverteilerbehälters, selbst bei niedrigen Einströmgeschwindigkeiten des Gemisches. Da mehrere Zu- und/oder Abfuhrleitungen meistens vorhanden sind, verunmöglicht dieser Sachverhalt die Einhaltung einer gleichen Phasenverteilung in alle Abfuhrleitungen.

Die Störung des Niveaus im Bereich der Mündungsöffnung zur Abfuhrleitung, beeinträchtigt offensichtlich die Funktionstüchtigkeit eines Phasenverteilerbehälters des hier behandelten Typs erheblich und kann in Extremfällen ihn sogar völlig nutzlos machen.
Dazu kommen noch Störungen infolge des Betriebszustandes, hier an Hand eines Dampferzeugers für Wasser/Dampf veranschaulicht. Bekanntlich, ist die Brennkammer eines solchen Dampferzeugers vorzugsweise von vertikalen Rohren gebildete in denen von unten nach oben Wasser, welches von den Verbrennungsgasen im Inneren der Brennkammer erhitzt wird, durchfliesst. Da die Wärmeverteilung innerhalb der Brennkammer nicht ideal ist, ist die Wärmeaufnahme durch das Wasser in den verschiedenen Rohren ungleich und das Wasser-Dampf-Gemischwelches am oberen Ende der Rohre austritt weist erhebliche Zustandsunterschiede auf. Sie werden deswegen Phasenverteilerbehältern in Form von Kollektoren zugeführt, aus denen in allen Abfuhrleitungen ein einen gleichen Zustand aufweisendes Wasser-Dampf-Gemisch austreten soll. In der Praxis sind aber oft grosse Abweichungen vom Sollwert feststellbar, was mit Hilfe der Fig. 1 leicht zu verstehen ist.
Die Fig. 1 zeigt das bekannte Druck-Enthalpiediagramm für Wasser/Dampf, in dem einige häufig auftretende Arbeitsbereiche eingezeichnet sind. Der Zweiphasenbereich verläuft zwischen den Linien X = 0 und X = 1, wobei X der Dampfanteil bedeutet, mit X = 0 bei reinem Wasser und X = 1 bei reinem Dampf. Während eines kalten Startes bewegt sich der Wasser-Dampf-Zustand grob innerhalb des Bereiches A und während eines Startes nach ca. acht Stunden Betriebsunterbruch verläuft dieser Zustand etwa innerhalb des Bereiches B , wobei der Bereich C zu A und B gemeinsam ist. In diesen Betriebsbereichen überwiegt der Wasseranteil im Gemisch und dadurch in den Rohren die Druckhöhenverluste. Das heisst, dass in den Bereichen A, B und C vorallem die Gefahr einer Stagnation des Durchflusses durch einzelne Rohre das Problem ist. Im Bereich D überwiegt die Dampfmenge, und damit die ReibungsdrucKverluste, wobei das Hauptproblem die Verteilung der kleinen Wassermenge ist. Im Bereich E, wo nur Dampf vorhanden ist, muss dieser so gut verteilt werden, dass eine Vergleichmässigung der Temperatur erfolgt. Der Phasenverteilerbehälter muss also bei allen diesen sehr unterschiedlichen Betriebsbereichen die entsprechend verschiedenartigen Aufgaben erfüllen können. Der bekannte Phasenverteilerbehälter arbeitet jedoch höchstens in einem einzigen dieser Bereiche zufriedenstellend und weist in den übrigen Bereichen eine schlechtere Leistung auf.
Es ist demzufolge Aufgabe der Erfindung, einen Phasenverteilerbehälter der beschriebenen Gattung zu schaffen, welcher unter allen Umständen das Niveau besser konstant hält als nach dem Stand der Technik und bei jedem Gas-Flüssigkeits-Mischverhältnis, wie beispielsweise bei Wasser-Dampf in allen erwähnten Bereichen A, B, C, D und E, optimal arbeitet, wobei der konstruktive, herstellungsmässige und kostenmässige Aufwand gering bleibt.
Diese Aufgabe wird nach den kennzeichnenden Merkmalen des
Ansprucl_lil gelöst. Durchgeführte Versuche mit einem Wasser-Luftgemisch zeigten auf eindrucksvolle Weise, gemäss Fig. 2, die überraschende Wirkung des Erfindungsgedankens. In Fig. 2 ist die Abweichung des relativen Wasserstromes
in Abhängigkeit des relativen Luftstromes E_L am Anfang der Abfuhrleitungen dargestellt, wobei bedeuten:

AMw = Abweichung des Massenstromes des Wassers am Anfang der Abfuhrleitungen, in kg/s.
Mw = Durchschnittlicher, gesamter Massenstrom des Wassers am Anfang der Abfuhrleitungen, in kg/s.
V_L = Gesamtvolumenstrom der Luft am Anfang der A_b- fuhrleitungen, in _m ³/s.
Vw = Gesamtvolumenstrom des Wassers am Anfang der Abfuhrleitungen, in m³/s.

Die Bänder F zeigen diese Abweichungen in einem kollektorartigen Phasenverteilerbehälter nach dem Stand der Technik und die Bänder G die entsprechenden - Abweichungen im gleichen Kollektor, modifiziert nach den Merkmalen der Erfindung. Die Bänder F und G überdecken die Messergebnisse verschiedener Messungen je E_L-Wert und zeigen somit, dass die Messstreuungen infolge verschiedener Störeinflüsse etwa 4 mal grösser beim Stand der Technik als bei der Erfindung sind, ein zusätzlicher Beleg für die Vorteile der Erfindung. In dieser Versuchsreihe ist die erste Verwirklichung der Erfindung sehr grob ausgeführt: noch bessere Ergebnisse sind bei einer sorgfältigen Auslegung des erfindungsgemässen Phasenverteilerbehälters zu erwarten.
Ein zusätzlicher Vorteil der Erfindung ist ihre Anwendbarkeit auf schon bestehende Phasenverteilerbehälter nur durch Hinzufügung von mindestens einer Trennwand. Ein weiterer zusätzlicher Vorteil ist die wesentliche festigkeitsmässige Verstärkung des Phasenverteilerbehälters durch die Trennwand, wobei leichtere, kostengunstigere Bauweisen möglich sind.
Anspruch 2 stellt eine bevorzugte, dem besprochenen Stand der Technik ähnliche Ausführung der Erfindung dar.
Die Ausführung des Phasenverteilerbehälters nach Anspruch 3 begünstigt eine sehr vorteilhafte symmetrische Anordnung der Zu- und Abfuhrleitungen entlang des Phasenverteilerbehälters.
Die Ausführung gemäss Anspruch 4 ermöglicht die gruppenweise Trennung der Zu- und Abfuhrleitungen entlang von StreKken, was in vielen Anwendungsfällen sehr günstig ist. Diese Ausführungsform kann besonders einfach nach dem Merkmal des Anspruchs 5 verwirklicht werden.
Die Anordnung der Zufuhrleitungen nach Anspruch 6 begünstigt eine rasche Trennung der zwei Phasen, dadurch dass die übliche Trennung der zwei Gemischphasen durch die Schwerkraft zusätzlich, durch die Umlenkung des einströmenden Gemisches am Boden der Eintrittskammer, von einer Zentrifugalkraft unterstützt wird. Die Anordnung der Zu-und Abfuhrleitungen nach den Merkmalen des Anspruches 7 führt zu einer günstigen Herstellbarkeit des Phasenverteilerbehälters nach Anspruch 6 und zu einer guten Anordnung der Mündungsöffnungen zu den Abfuhrleitungen im Bezug auf das Niveau in der Austrittskammer.
Die Gestaltung der Mündungsöffnung zur Abfuhrleitung gemass Anspruch 8 bewirkt, dass die dem ausströmenden Gas zugekehrte Flüssigkeitsoberflache bei allen Niveaus gleich ist, so dass die vom Gas mitgerissene Flüssigkeitsmenge bei kleinen Niveauunterschieden etwa gleich bleibt.
Einige bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind an Hand der folgenden Fig. dargestellt und tragen zu einem besseren Verständnis des Erfindungsgedankens bei. Es zeigen:

Fig. 1 : ein Druck-Enthalpie-Diagramm für Wasser/ Dampf, in dem einige häufig auftretende Arbeitsbereiche eingezeichnet sind; wurde bereits besprochen.
Fig. 2 : die Abweichung des relativen Wasserstromes in Abhängigkeit des relativen Luftstromes am Anfang der Abfuhrleitungen, nach dem Stand der Technik (F) und nach der Erfindung (G), schon ebenfalls diskutiert.
Fig. 3 + 4 : einen kollektorartigen Phasenverteilerbehälter nach der Erfindung, mit so vielen Zuwie Abfuhrleitungen, wobei Fig. 3 ein Schnitt gemäss der Ebene III - III der Fig. 4 ist.
Fig. 5 + 6 : einen erfindungsgemässen Phasenverteilerbehälter ähnlich demjenigen der Fig. 3 und 4, aber mit zehn Abfuhrleitungen je Zufuhrleitung, wobei Fig. 5 ein Schnitt gemäss Ebene V - V in der Fig. 6 darstellt.
Fig. 7 : einen Schnitt durch eine andere Ausführung der Erfindung mit einem kollektorartigen Phasenverteilerbehälter.
Fig. 8 : ein weiteres Ausführungsbeispiel eines kollektorartigen Phasenverteilerbehälters gemäss der Erfindung, ebenfalls als Schnitt dargestellt.
Fig. 9 + 10 : noch einen erfindungsgemässen, kollektorartigen Phasenverteilerbehälter, dieses Mal mit mehreren, senkrecht zur Längsrichtung des Kollektors angeordneten Trennwänden, wobei Fig. 9 einen Schnitt nach der Ebene IX - IX der Fig. 10 darstellt.
Fig. 11 : eine stark vergrösserte Ansicht auf die Mündung zur Abfuhrleitung gemäss XI - XI der Fig. 7.

Der Phasenverteilerbehälter nach den Fig. 3 und 4 besteht im wesentlichen aus einem horizontal verlaufenden rohrförmigen Phasenverteilerbehälter 1, an beiden Enden mittels dicht verschweisster kreisrunder Abschlussplatten 40 geschlossen. Eine Trennwand 15 ist so gebogen, dass sie eine im Innern des Phasenverteilerbehälters 1 diesem entlang verlaufende und an den beiden Abschlussplatten 40 fest angeschweisste, U-förmige Rinne bildet. Durch die Trennwand 15 ist das Innere des Phasenverteilerbehälters 1 in zwei Kammern unterteilt: eine Eintrittskammer 2, welche von der Trennwand 15 umgeben ist, und eine Austrittskammer 3, welche die Trennwand 15 umgibt. Zwischen dem Phasenverteilerbehälter 1 und den Kanten entlang den obersten Bereichen der vertikal verlaufenden Teile der Trennwand 15 sind zwei Gasdurchtrittsöffnungen 11 vorgesehen, durch welche die Eintrittskammer 2 und die Austrittskammer 3 verbunden sind. Beide Kammern sind ferner durch Flüssigkeitsdurchtrittsöffnungen 12 verbunden, welche in Form von runden Löchern am horizontal verlaufenden, als Boden der Eintrittskammer 2 dienenden Teil der Trennwand 15 angeordnet sind. Zufunrleitungen 20 verlaufen im wesentlichen vertikal und munaen in die Eintrittskammer 2, nachdem sie in Richtung auf das Zentrum des kreisrunden Querschnittes des Phasenverteilerbehälters 1 leicht gebogen sind. Ebenfalls im wesentlichen vertikal, verlaufen Abfuhrleitungen 30, welche jedoch stärker als die Zufuhrleitungen 20 gebogen sind, bevor sie, auch auf das Zentrum des Querschnittes des Phasenverteilerbehälters 1 zielend, in die Austrittskammer 3 münden. Die Zu- und Abfuhrleitungen 20 bzw. 30 verlaufen symmetrisch zu einer vertikalen Ebene durch aie Längsachse des Phasenverteilerbehälters 1, so dass samtliche Mündungen der Zufuhrleitungen und samtliche Mündungen der Abfuhrleitungen jeweils im gleichen Hohenbereich liegen.
Der Phasenverteilerbehälter 1 nach den Fig. 3 und 4 funktioniert wie folgt:

Durch die Zufuhrleitungen 20 fliesst ein Gemisch aus einer flüssigen und einer gasformigen Phase, welches in die Eintrittskammer 2 eingestrahlt wird. Durch die Umlenkung des eingestrahlten Gemisches und durch die unterschiedlichen spezifischen Gewichte der zwei Phasen werden diese in der Eintrittskammer 2 voneinander getrennt, wobei in der Eintrittskammer 2 eine allgemein starke Verwirbelung herrscht Die abgetrennte gasförmige Phase entweicht durch die schmalen Gasdurchtrittsöffnungen 11 in die Austrittskammer 3, wodurch sie weitgehend beruhigt zu den Abfuhrleitungen 30 hin fliesst. Die abgetrennte flüssige Phase verlässt ihrerseits die Eintrittskammer 2 durch die Flüssigkeitsdurchtrittsöffnung 12 und sammelt sich in der Austrittskammer 3, wobei die äusserst begrenzte Verbindung zu der Eintrittskammer 2 und die relativ grosse Flussigkeitsmasse in der Austrittskammer 3 die Uebertragung der Verwirbelungen von der Eintrittskammer 2 zu der Austrittskammer 3 verhindern. In der Austrittskammer 3 stellt sich also ein stabiles und gleichmassig verteiltes Niveau 31 zwischen die beiden Phasen ein und die in jeder Mündung zu einer Abfuhrleitung 30 fliessende gasformige Phase reisst eine gut dosierte Flüssigkeitsmenge mit. Während kurzer Zeit, am Anfang des Betriebes, bis genügend Flüssigkeit sich in der Austrittskammer 3 angesammelt hat,um die Mündungen zu den Abfuhrleitungen 30 zu erreichen, fliesst natürlich nur gasförmige Phase aus dem Phasenverteilerbehälter 1 heraus. Diese Zeit ist meistens sehr kurz. Ist die Menge an flüssiger Phase jedoch so klein, dass die Höhe der Mündungen zu den Abfuhrleitungen 30 nicht erreicht wird, so funktioniert der Phasenverteilerbehalter 1 lediglich als Flussigkeitsabscheider. Ist dagegen die Flüssigkeitsmenge sehr gross, steigt das Niveau 31 rasch an und sperrt die Mündungen zu den Abfuhrleitungen 30 immer mehr zu: da aber die abzuführende Gasmenge etwa konstant bleibt, fliesst sie nach den bekannten Gesetzen der Kontinuität immer schneller durch die ihr verbleibenden Durchtrittsquerschnitte der erwähnten Mündungen hindurch, so dass der statische Druck immer geringer und die angesaugte Flüssigkeitsmenge immer grösser wird. Es ergibt sich also bei einer vernünftigen Dimensionierung der verschiedenen Leitungen und Komponenten des Phasenverteilerbehälters 1 ein Betriebszustand bei dem die angesaugte gleich der durch die Flüssigkeitsdurchtrittsöffnungen 12 eintretendenFlüssigkeitsmenge ist, und das Niveau 31 konstant bleibt. Bei Aenderungen des Flüssigkeitsanteils im eintretenden Gemisch verschiebt sich das Niveau 31 und der Flüssigkeitsanteil in den Abfuhrleitungen 30 verändert sich entsprechend. Die eigentliche Funktion des Phasenverteilerbehälters wird auf alle Fälle erfüllt, weil - ob keine Flüssigkeit oder reine Flüssigkeit in den Abfuhrleitungen 30 fliesst - die Phasenverteilung für einen bestimmten Betriebszustand konstant und für alle Abfuhrleitungen 30 gleich ist. Auch im Einphasenbetrieb, wie beispielsweise beim Betrieb mit reinem Dampf im Bereich E der Fig. l, bewährt sich ein

erfinaungsgemasser Phaser.verteilerbehälter 1 nach den Fig. 3 und 4 besser als der Phasenverteilerbehälter nach dem Stande der Technik, weil der eintretende Dampf beim Durchtritt von der Eintrittskammer 2 zur Austrittskammer 3 sehr gut verteilt wird und in der Austrittskammer eine vergleichmässigte Temperatur aufweist.
Beim ähnlichen Ausführungsbeispiel nach den Fig. 5 ura 6, sind zehn Abfuhrleitungen 30 für jede Zufuhrleitung vorhanden, die Funktionsweise bleibt aber genau gleich wie im Falle der Fig. 3 und 4.
Gemäss Fig. 7, verlaufen die Zufuhrleitung 22 und die Abfuhrleitung 30 symmetrisch zu einer vertikalen Ebene durch die Längsachse des kollektorförmigen Phasenverteilerbehalters 1 und sind zueinander gleich und auch in der gleichen Anzahl vorhanden. In diesem Fall besteht eine Trennwand 10', zwischen einer Eintrittskammer 2' und einer Austrittskammer 3', leaiglich aus einem entlang des Phasenverteilerbehälters 1 vertikal, asymmetrisch verlaufenden Blechstück mit einem im unteren Bereich leicht umgebogenen, Flüssigkeitsdurchtrittsöffnungen 12' in Form von runden Löchern aufweisenden Streifen welches Blechstück an beiden Abschlussplatten 40 angeschweisst ist. Ein Schlitz zwischen einer Kante im oberen Bereich der Trennwand 10' und dem Phasenverteilerbehälter 1 bildet die Gasdurchtrittsöffnung 11'. Die Funktionsweise dieses Ausführungsbeispiels unterscheidet sich in keiner Weise von derjenigen des Ausführungsbeispiels gemäss Fig. 3 und 4.
Ein besonderes Merkmal dieser Ausführung ist mit Hilfe der Fig. 11 dargestellt. Die Mündungen zu den Abfuhrleitungen 30 sind hier mit Deckeln 36 versehen, welche an den Abfuhrleitungen 30 angeschweisst sind und eine rechteckige Oeffnung 35 aufweisen. Die rechteckige Oeffnung 35 bewirkt, dass unabhangig vom Niveau 31 im Bereich der Mündung zur Abfuhrleitung 30 immer die gleiche Flüssigkeitsoberfläche dem Gasstrom ausgesetzt ist und dadurch kleine Niveauschwankungen infolge von Vibrationen oder z.B. Schlägen kaum einen Einfluss auf die Verteilung der Phasen in der Abfuhrleitung 30 haben. Ein weiterer Vorteil dieser Ausführung ist, dass im erwähnten Bereich der Mündung eine andere Querschnittsgrösse gewählt werden kann als in der entsprechenden Abfuhrleitung 30 und dass dadurch eine günstigere Gasgeschwindigkeit hier vorgesehen werden kann. Selbstverstandlich sind andere Formen als Rechteck für die Oeffnungen möglich, wie beispielsweise runde, quadratische oder vieleckige Form.
Ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung enthält Fig. 8. Hier besteht eine Trennwand 10" aus einem vertikalen, symmetrisch durch die Mitte des Phasenverteilerbehälters 1 angeordneten, am Phasenverteilerbehälter 1 selber und an den Abschlussplatten 40 angeschweissten Blech. Rechteckige Gasdurchtrittsöffnungen 11" und Flüssigkeitsdurchtrittsöffnungen 12" sind oben bzw. unten entlang der Rähder der Trennwand 10" herausgeschnitten. Zufuhrleitungen 23 verlaufen vertikal und durchstossen die Wand des Phasenverteilerbehälters 1 auf der einen Seite der Tennwand 10", so dass der Eintritt des Gemisches von unten nach oben in einer Eintrittskammer 2" erfolgt und die Mündungen der Zufuhrleitungen 23 von der flüssigen Phase in der Eintrittskammer 2" bedeckt sind. Abfuhrleitungen 32 verlaufen ebenfalls vertikal, durchstossen den Phasenverteilerbehälter 1 auf der anderen Seite der Trennwand 10" und das Niveau 31 der flüssigen Phase in einer Austrittskammer 3". Durch jeweils einen schrägen Schnitt erhält die Mundung einer jeden Abfuhrleitung 32 die Form einer geneigten Ellipse, durch welche die austretende Gasphase des Gemisches bei verschiedenen Niveaus 31 hindurchfliesst und flüssige Phase auf die bekannte Weise mitreisst. Diese Ausführungsart ist besonders interessant, wenn das Gemisch einengrossen Anteil an flussiger Phase aufweist und mit relativ geringer Geschwindigkeit in die Eintrittskammer 2" hineinfliesst, weil dann die gasförmige Phase aus der flüssigen Phase im Bereich der Eintrittskammer 2" einfach heraus entweichen kann. Da das aus den Zufuhrleitungen 23 austretende Gemisch von der in der Eintrittskammer 2" liegenden flüssigen Phase abgefangen und verteilt wira, erfolgt kein Herumspritzen von Flüssigkeit im Bereich aleser Eintrittskammer 2", und ein nachträgliches Durchmischen der getrennten Phasen wird vermieden. Im übrigen funktioniert diese Ausführung der Erfindung in der gleichen Weise wie die Vorherbeschriebenen.
Fig. 9 und 10 stellen ein Beispiel der Erfindung dar, in welchem der rohrförmige Phasenverteilerbehälter 1 nicht mehr in seiner Längsrichtung aufgeteilt wird, sondern senkrecht dazu. In diesem Fall sind verschiedene Eintrittskammern 2''' und Austrittskammern 3"' hintereinander angeordnet, jeweils mittels scheibenförmiger Trennwände 16 voneinander getrennt. Jede Trennwand 16 weist im oberen Bereich eine Gasdurchtrittsöffnung 11"' und im unteren Bereich zwei Flüssigkeitsdurchtrittsöffnungen 12"' auf. Entlang des Phasenverteilerbehälters 1 verlaufen drei jeaus einem runden Stab hergestellte Stangen 17, welche sowohl die Trennwände 16 wie die Abschlussplatten 40 durchstossen und mit jeder dicht verschweisst sind, so dass sie von den Abschlussplatten 40 getragen sind und ihrerseits die Trennwände 16 tragen. Zufuhrleitungen 24 verlaufen vertikal und münden, drei je Eintrittskammer 2''', im obersten Bereich des Phasenverteilerbehälters 1. In jeder Austrittskammer 3"' münden, symmetrisch zu einer vertikalen Ebene durch die Längsachse des Phasenvertellerbeh_dlters 1, sechs Abfuhrleitungen 30. Die Funktionsweise dieses Ausfuhrungsbeispieles ist gleich wie diejenige der Ausführungsbeispiele nach den Fig. 3 und 4, 5 und 6, und 7.
Es ist selbstverständlich, dass die gezeigten Ausführungsbeispiele nur einige unter vielen möglichen Ausführungsformen sind. Innerhalb des Erfindungsgedankens sind noch viele andere weitere Ausführungsvarianten denkbar, je nach den spezifischen Randbedingungen der jeweils zu lösenden erfindungsgemässen Aufgabe. Ganz besonders, muss die hier gewählte Form eines Rohres für den Phasenverteilerbehälter 1 nicht als zwingend betrachtet werden, da diese Form - obwonl häufig sehr zweckmassig - in vielen Fällen sehr vorteilhaft durch andere Formen ersetzt wird.
Bei grossen Eintrittsgeschwindigkeiten des Gemisches kann die Trennwand in jedem der gezeigten Beispiele zusätzlich gegen Schwingungen verstärkt werden, sowohl mittels Verbindungen zwischen Trennwand und Phasenverteilerbehälterwand, wie durch die Wahl von dickeren Blechen als Trennwandmaterial. Keine dieser Massnahmen wirkt sich störend auf die Funktionstüchtigkeit der Erfindung aus.
Im Fall von korrosiven Medien und/oder sehr hohen Temperaturen, sind besondere Herstellungsmaterialien anwendbar.
Mit "Trennwand" ist nicht nur eine glatte, einheitliche Blechwand, sondern auch zum Beispiel eine gewellte oder eine zickzackförmige Wand gemeint. Es ist auch möglich, der Trennwand die Form eines flachen statischen Mischelementes zu geben. Es genügt bei dieser Ausführungsform lediglich, dass das stabile Niveau in der Austrittskammer hinreichend vor den Turbulenzen in der Eintrittskammer geschützt ist.

Claims

1. Phasenverteilerbehälter für ein Gas-Flüssigkeitsgemisch, mit Mündungsöffnungen zu mindestens einer Zu-und mindestens einer Abfuhrleitung für das Gemisch, wobei die Mündungsöffnung zur Abfuhrleitung von einem Niveau zwischen flüssiger und gasförmiger Phase geschnitten ist, dadurch gekennzeichnet , dass der Phasenverteilerbehälter aus mindestens einer Eintrittskammer und mindestens einer mittels mindestens einer Trennwand davon getrennten Austrittskammer besteht, wobei die Zufuhrleitung in die Eintrittskammer und die Abfuhrleitung in die Austrittskammer munden, dass in der Austrittskammer das die Mündungsöffnung zur Abfuhrleitung schneidende Niveau unterhalb der Gasdurchtrittsöffnung verläuft, und dass für die Gasphase des Gemisches mindestens eine Gasdurchtrittsöffnung im obersten und für die flüssige Phase des Gemisches mindestens eine Flüssigkeitsdurchtrittsöffnung im untersten Bereich der Trennwand vorhanden sind, wobei die Gas- und Flüssigkeitsdurchtrittsöffnungen so ausgelegt sind, dass Turbulenzen in der Eintrittskammer das Niveau in der Austrittskammer nicht wesentlich beeinflussen.

2. Phasenverteilerbehälter nach Anspruch l, dadurch aekennzeichnet. dass der Phasenverteilerbehälter aus einem im wesentlichen horizontal verlaufenden Rohr besteht.

3. Phasenverteilerbehälter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Trennwand eine entlang dem Phasenverteilerbehälter verlaufende Rinne bildet.

4. Phasenverteilerbehälter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Trennwand aus mindestens einer Scheibe besteht, deren Abmessungen und Gestalt etwa dem Querschnitt des Phasenverteilerbehälters entspricht und senkrecht zu dessen Länasrichtuna angeordnet ist.

5. Phasenverteilerbehälter nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Scheibe mittels mindestens drei sie durchstossenden, im Inneren des Phasenver- teiler_Dehälters, diesem entlang verlaufenden Stangen gehalten ist, wobei sie wahlweise entlang der Stangen verschiebbar ist.

6. Phasenverteilerbehälter nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch aekennzeichnet, dass die Zufuhrleitung im obersten Bereich des Phasenverteilerbehälters und auf seine Längsachse gerichtet, vorzugsweise vertikal verlaufend, mündet.

7. Phasenverteilerbehälter nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Zu- und Abfuhrleitung senkrecht zur Längsrichtung des Phasenverteilerbehälters verlaufen und in einer Ansicht in der Längsrichtung des Phasenverteilerbehälters einen Winkel grösserals 29° und kleiner als 86° einschliessen.

8. Phasenverteilerbehälter nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Mündungsöffnung zur Abfuhrleitung eine rechteckige Form aufweist, wobei zwei Seiten des Rechtecks horizontal verlaufen.