JP2005199158A

JP2005199158A - 気液分離器

Info

Publication number: JP2005199158A
Application number: JP2004007499A
Authority: JP
Inventors: Toshiyuki Seki; 利行関
Original assignee: TLV Co Ltd
Current assignee: TLV Co Ltd
Priority date: 2004-01-15
Filing date: 2004-01-15
Publication date: 2005-07-28

Abstract

【課題】蒸気管路内周壁面に沿って流下する復水を効率良く分離することによって、高い気液の分離効率を維持することのできる気液分離器を提供する。
【解決手段】分離器ケーシング３に入口１と出口２を同軸上に形成する。分離器ケーシング３の中央部分に円筒管路７を取り付ける。円筒管路７の外周に螺旋状の旋回羽根４を取り付ける。分離器ケーシング３の低部に入口１側から出口２側へ向かって伸びる直線状の溝通路１２を設ける。溝通路１２の出口２側端部に液体排出口５を設ける。液体排出口５に液体排出管１３とバルブ１４を取り付ける。
蒸気管路の内周壁面を流下してきた復水は、気液分離器６の入口１から内周面９に沿って流入して、旋回しながら溝通路１２と液体排出口５を通過してバルブ１４から外部へ排出されることによって、復水と蒸気が分離される。
【選択図】図１

Description

本発明は、気体管路内を蒸気や圧縮空気や各種ガス等が流下する場合に、混入している復水や凝縮水等の液体を分離する気液分離器に関する。

気液分離器は、気体と液体の混合流体を、フィルターでろ過して両者を分離したり、旋回流を与えて遠心力により分離したり、あるいは、衝突部材に混合流体を衝突させて分離するものである。

この気液分離器においては、気液分離器へ流入して来るまでの管路内で気体と液体が一旦分離されて流下してくる混合流体を、気液分離器の入口部で本来不必要な気体と液体の混合を行い、次いで気液分離器本体内で再度気体と液体の分離を行っていたために、気液の分離効率を所定値以上へ高めることができない問題点があった。

直管状の気体管路内を気体と、気体に比較して少量の液体との混合流体が流下する場合、液体は円筒状の管路内周壁面に沿って流下しており、内周壁面から離れた管路内部ではほとんど気体のみが流下して、水滴状の液体が流下することはない。内周壁面から離れた管路内部では、目視では確認することができない程度のミスト状の液体が少量だけ気体に混入して流下している。また、液体は円筒状の管路内周壁面の底壁面だけに沿って流下するものではなく、気体の流れと共に円筒状内周壁面の側壁部や少量ではあるが上壁部に沿っても流下する。
特開２００２−２８４２２号公報

解決しようとする問題点は、気液分離器へ流入して来るまでの管路内で一旦分離されている気体と液体の混合流体を、気液分離器の入口部で混合することなく気液分離器へ流入させてそのまま気液分離することによって、高い気液の分離効率を維持することのできる気液分離器を提供することである。

本発明は、入口と出口を有する分離器ケーシングから成り、気体管路内を流下する気体と液体の混合流体を、液体と気体とにそれぞれ分離するものにおいて、分離器ケーシングの主に気体が流下する箇所に、流下してくる気体を旋回させる旋回羽根を配置すると共に、分離器ケーシングの下部に分離した液体を系外へ排出する液体排出口を設けたことを特徴とする。

本発明の気液分離器は、分離器ケーシングの主に気体が流下する箇所に、流下してくる気体を旋回させる旋回羽根を配置したことにより、この旋回羽根で旋回させられた気体の旋回流で気体管路の内周壁面に沿って流下する液体を、分離器ケーシングの内周に沿ったまま緩やかに旋回させて、分離器ケーシングの下部に設けた液体排出口へ到達し易くしたことによって液体を液体排出口から排出することができ、気液分離器の入口部に流下してくるまでに直管状の気体管路で既に分離している気体と液体を、気液分離器の入口部で混合してしまうことはなく、且つ、気体管路の内周壁面の底壁面に沿って流下する液体のみならず、気体管路の内周壁面の側壁部や上壁部に沿って流下する液体も含めて旋回させて液体排出口から排出することができ、気体管路内を流下する気体と液体とを確実に分離することができるという利点がある。

本発明は、分離器ケーシング内に旋回羽根と液体排出口を設けることによって、気体管路内を流下してくる蒸気や圧縮空気、あるいは、各種ガス等から混入している復水や凝縮水等の液体を分離するものであり、既設の気体管路の一部を改良するだけですみ、簡単に気液分離器を設置することができる。

本実施例においては、蒸気配管中に混在する蒸気の凝縮水としての復水を蒸気と分離する気液分離器の例を説明する。図１において、入口１と出口２を同軸上に形成した分離器ケーシング３と、分離器ケーシング３内に配置した旋回羽根４、及び、分離器ケーシング３の下部に設けた液体排出口５とで気液分離器６を構成する。

入口１には図示しない直管状の入口側蒸気管路を接続し、同様に、出口２には出口側蒸気配管を接続する。この入口側蒸気管路の内径と入口１の内径を同じ径とする。分離器ケーシング３の中央部に入口１から出口２へ達する円筒管路７を水平に取り付ける。円筒管路７の内部は蒸気通路８として入口１から出口２まで連通する。円筒管路７の入出口１，２側端部１０，１１は鋭角状にして流下する蒸気の抵抗とならないようにする。

円筒管路７の外周に旋回羽根４を螺旋状に連続して取り付ける。後述するように、入口１から流入してきた蒸気と復水の混合流体の内の復水は分離器ケーシング３の内周面９に沿って出口２側へ流下し、一方、蒸気は円筒管路７内部の蒸気通路８及び旋回羽根４近傍を通って出口２側へ流下する。旋回羽根４の高さは、流下する蒸気を旋回させ、且つ、この蒸気の旋回流によって、分離器ケーシング３の内周面９を沿って流下する復水を内周面９に沿ったままで緩やかに旋回させることができれば良く、旋回羽根４が高すぎると内周面９の復水流れを乱して内周面９から剥離させてしまうので好ましくない。

分離器ケーシング３の下部に切欠状の溝通路１２を設ける。溝通路１２は、分離器ケーシング３の中央部分から出口２側へほぼ直線状に設け、その出口２側端部に液体排出口５を連設する。液体排出口５には液体排出管１３とバルブ１４を取り付ける。バルブ１４は、その弁開度を微小開度から全開まで任意に調節できるものが好ましい。

入口１に接続した図示しない入口側蒸気管路内を流下してきた蒸気と復水の混合流体の内の復水は、蒸気管路の内周壁面の底壁面のみならず側壁面あるいは上方壁面等にも沿って流下してくる。このように、蒸気管路の内周壁面に沿って流下してきた復水は、入口１から分離器ケーシング３内の内周面９に至る。一方、蒸気は蒸気管路の中央部分を流下して、円筒管路７の内外部、すなわち、蒸気通路８と旋回羽根４に至る。旋回羽根４へ至った蒸気は内周面９と旋回羽根４の間の空間を旋回することによって、内周面９に沿って流下する復水をも次第に旋回させる。緩やかに旋回する内周面９に沿った復水は、底部の溝通路１２を通って液体排出口５のバルブ１４から外部へ排出されることによって、気体としての蒸気と液体としての復水とが気液分離される。気液分離された蒸気は出口２から所定箇所へと流下する。

図２に本発明の第２の実施例を示す。この第２の実施例は、第１実施例の旋回羽根４に代えてプロペラ状の旋回翼１５を用いたもので、他の構成部材は同一である。

分離器ケーシング３の中央部分に固定された旋回翼１５を配置する。この旋回翼１５は、入口１から流入してきた蒸気を旋回させ、ひいては、内周面９に沿って流下する復水を旋回させることにより、復水を溝通路１２と液体排出口５からバルブ１４を介して外部へと排出する。

このように、蒸気管路から気液分離器６へ流下する蒸気と復水の混合流体から、蒸気と復水を確実に気液分離することができる。

蒸気管路の内周壁面に沿って流下する復水を、簡単な構成で効率的に分離することができる。

本発明の気液分離器の実施例を示す断面構成図。本発明の気液分離器の第２実施例を示す断面構成図。

符号の説明

１入口
２出口
３分離器ケーシング
４旋回羽根
５液体排出口
６気液分離器
７円筒管路
９内周面
１２溝通路
１３液体排出管
１４バルブ
１５旋回翼

Claims

入口と出口を有する分離器ケーシングから成り、気体管路内を流下する気体と液体の混合流体を、液体と気体とにそれぞれ分離するものにおいて、分離器ケーシングの主に気体が流下する箇所に、流下してくる気体を旋回させる旋回羽根を配置すると共に、分離器ケーシングの下部に分離した液体を系外へ排出する液体排出口を設けたことを特徴とする気液分離器。