JPS5843921Y2 - 分離装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は冷却器に続いて分離器を所定の条件下で連接し
た分離装置に関する。

各種工業で利用される加圧ガスは、圧縮機で所定の圧力
に昇圧されて供給されるが、圧縮機を出たガス体中には
、圧縮・機内で混入する潤滑油等の油分、圧縮機により
凝縮される水、装置や配管がらのスケール、粉化した触
媒等が微粒子となって浮遊しており、用途によってはそ
のままでは利用できず、通常分離器等で処理した後、使
用される。

この種分離器の分離原理は動慣性力、遠心力、凝集力、
拡散力等を利用した沈降室、衝突板、方向変換機構、金
網、ドレントラップ等々が用途に応じて単独又は組合せ
で使用されているが、いずれにしても分離すべき微粒子
の粒径が５０μ以上の比較的分離の容易なものを対象と
していた。

ところが、圧縮機用クーラ出口のドレン水等は一般にそ
の粒子径が５０μ以下であり、従来の分離装置ではドレ
ンの同伴現象が生じ、十分な分離効率が得られなかった
。

本考案は前述せる実情に鑑み、圧縮機、冷却器、分離器
を経て供給されるガス体がら５０μ以下の浮遊物をも完
全除去する分離効率のすぐれた圧損の少い分離装置を提
供することを目的としてなされたもので、その特徴とす
るところは、分離器の上部にチューブラ−型冷却器を配
し、該冷却器の各冷却管出口が分離器内に開口し、前記
分離器底部には液体の排出口を有する円筒状分離器室内
に、前記冷却管出口に向って円錐状陣笠を頂部に備える
と共に下端が開口されその内部に分離後のガス出口が開
口された同心円筒状の分離筒を設けてなる分離装置にお
いて、前記陣笠頂点と冷却管出口とのなす間隔りを ｄ＜Ｌ≦３ｄ（ただしｄ：冷却管内径） となし、かつ分離器室内の水平断面積−Ｄ１′と陣笠最
大径部における水平断面積−Ｄ２との差面積Ａ１＝７（
Ｄｌ−Ｄ２′）と、冷却管出口総面積Ａ２（π／４・ｄ
２・ｎｎは冷却管出口数）との比が一定となるよう陣笠
頂角θを設定した点にある。

以下本考案を図示の実施例に基いて詳細に説明する。

第１図において、１は圧縮機、２はチューブラー型冷却
器、３は分離器であって、圧縮機１よりの圧縮空気は、
冷却器２の入口４を経て各冷却管５に送入され、冷却水
の入口６より出ロアに至る冷却媒体によって冷却されて
、分離器３の頂部８に開口された各冷却管の開口端より
、下方に向って送入されるものである。

この分離器３にはその底部９に分離した液体（ドレン）
の排出口１０が設けられ、分離器３で分離された液体は
自動排出弁１１を介して外部に排出回収されるものであ
り、この分離型の頂部８と底部９の間に、前記冷却管５
出口に向って円錐状陣笠１２を頂部に備えると共に下端
が開口されその内部に分離後のガス出口１３が開口され
た同心円筒状の分離筒１４が、第２図に詳細図示するよ
うに前記陣笠１２頂点Ｏと冷却管５出口Ｐとのなす間隔
りをｄ＜Ｌ≦３ｄ（ただしｄ：冷却管内径）として適宜
ブラケット１５等により宙吊状に設けられている。

この間隔りを４以上３ｄ以下とする理由は、該範囲が冷
却器２を出た分離すべき微粒ドレンを含有したガス体の
流速が最大値に達しうる範囲で、ガス体の流速が小さけ
れば、陣笠１２に対する衝突効果が十分はたせず、満足
な分離が得られないので分離効率上前記範囲に設定した
ものである。

又、前記陣笠１２の頂角θは分離器室内の水平断面積７
Ｄ１′と陣笠最大径部における水平断面積７Ｄ２′との
差面積Ａ１−工（Ｄ、”−Ｄ２”）と、冷却管５出口総
面積Ａ２（π／４・ｄ２・ｎただしｎは冷却管出口数）
との比が一定となる頂角θを選定するものであるが、こ
れは圧縮機の原単位（ｋＷ／ｍ３：所要吐出圧力を生じ
るに必要な動力）をできるだけ低くすることを考慮した
もので、圧縮機以降のクーラ、分離器等における圧損を
できるだけ少くするためである。

次にこの頂角θの選定方法を説明する。まず、目的乃至
は必要とされる原単位より圧損△Ｐが決定され、これよ
り取扱ガス体（比重γ）の損失ヘッドｈ５が決まる。

すなわち、△Ｐ−γ・ｈ８１よりｈ８−△Ｐ／γ１′に
よりｈＳを算出する。

次に分離器に流入する取扱ガス体の損失ヘッドｈ８は一
般によく知られている下式で与えられる。

た だ し ｖｍ ： ｆ ＝ 流体の平均速度 重力の加速度 収縮係数 ＣはＡ２／Ａ１によって種々の値をとるが経験値として
下表の値を把握している。

又、分離器へのガス体の流入平均速度Ｖｍは衝突効果の
関係からその数値が把握されている。

そこで、前記■′式から算出したｈ５および、予め把握
している平均流速Ｖｍを■式に代入して収縮係数Ｃを算
出する。

この算出されたＣにより前記表１からＡ２／Ａ、の値を
求め、これを満足する陣笠頂角θを選定する。

尚、経、験上θの値としては１３０°〜１８０°の範囲
が好ましい。

尚、前記分離筒１４の円筒部下部周面には多数のドレン
同伴防止用の開孔１６が設けられている。

次に前記構成をとる本考案に係る装置における分離作用
について説明すると、冷却管出口より分離器３内に送入
されたガス体は陣笠１２に至る間隔りの間で十分な流速
に達して円錐形陣笠１２に当り、その衝撃作用により、
陣笠表面の旋回面において逆流と流れ込みの２重の層が
形成され、極めて高い見掛は上の引張力が生じ、この除
水、油等のドレンを容易に分離器３の内壁面に分離付着
させるのである。

さらに冷却管５出口とＡ１面積部の間においては前記衝
突作用に伴う浮遊粒子の収縮及び拡散が生じ、該粒子は
分離器収縮部面積比Ａ２／Ａ１を一定にしていることと
相まって十分な重力沈降が生じる。

即ち、冷水管出口より流入するドレンは、円錐陣笠１２
に当って、遠心力を受けて旋回し、内壁に沿って斜方向
に落下して付着するのであり、こうしてドレンを分離し
た旋回気流は、底部９に当って旋回力を失ない、分離筒
１４内に圧送されて、出口１３の開口をへて外部に送出
され、分離器内壁面に付着分離したドレンは、逐次ドレ
ン排出口１０より排出回収されるのであり、このさい旋
回気流が底部９に当って旋回力を失うことによって、一
度分離されたドレンは、この圧送空気に同伴されること
はほとんどないが、より確実なドレン同伴防止を行なう
ために分離筒１２円筒部下部周面に、多数の開孔１６を
設けている。

即ち、分離器底部９からたとえドレンを同伴してきても
、前記開孔１６の存在により分離筒１２内でうす流が生
じ、完全なドレン除去がなされるものである。

第３図に本装置を用いた場合の分離効率を従来の分離器
を用いた場合と比較して示す。

図中縦軸は分離効率、横軸は設計速度比で、一点鎖線は
分離筒下部に開孔を有しない本考案に係る分離装置によ
るもの、実線は前記開孔を有した本考案に係る分離装置
によるもの、破線は従来の分離器によるものである。

この図からも明らかなように本考案の分離装置によれば
、従来７０〜７５％しか分離しきれなかったものが７５
〜８０％に、更にドレン同伴防止孔を設ければ最大８４
％にまで効率が向上した。

この数値は分離効率の現状からすれば、非常に大きい向
上である。

以上詳述したように、本考案によれば圧損の少ない分離
効率の非常にすぐれた分離器を安価に提供することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案実施例の縦断面正面図、第２図は同要部
の説明図、第３図は本考案の装置と従来の分離器の分離
効率を比較した説明図である。 １：圧縮機、２：′冷却器、３：分離器、５：冷却管、
１０：ドレン排出口、１１：自動排出弁、１２：円錐状
陣笠、１３：ガス出口、１４：分離筒、１５ニブラケツ
ト、１６：開孔。

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. （１）分離器の上部にチューブラ−型冷却器を配し、該
   冷却器の各冷却管出口が分離器内に開口し、前記分離器
   底部には液体の排出口を有する円筒状分離器室内に、前
   記冷却管出口に向って円錐状陣笠を頂部に備えると共に
   下端が開口されその内部に分離後のガス出口が開口され
   た同心円筒状の分離筒を設けてなる分離装置において、 前記陣笠頂点と冷却管出口とのなす間隔りをｄ＜Ｌ≦３
   ｄ（ただしｄ：冷却管内径） となし、かつ分離器室内の水平断面積と陣笠最大径部に
   おける水平断面積との差面積Ａ１と、冷却管出口総面積
   Ａ２（π／４・ｄ２・ｎｎは冷却管出口数）との比が一
   定となるよう陣笠頂角θを設定したことを特徴とする分
   離装置。
2. （２）前記分離筒の下部周壁に複数の孔を開口したこと
   を特徴とする実用新案登録請求の範囲第１項記載の分離
   器。