JPS59130514A - ガス流から液滴又は微粒子状固形物を分離する装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 板を有し、夫々２つの分離板の間に流路が形成され、各
分離板が少なくとも１つのほぼ中心部に設けられた波頂
と、流入区分及び流出区分を形成する波谷と、波頂と波
谷の間に形成されたそらせ壁区分とを有し、かつ波頂の
上の外側にガスの流動方向とは反対向きに開口した主相
分離室が形成されている形式のガス流から液滴又は微粒
子状固形物を分離する装置に関する。この場合、ガスの
流動方向で見て主相分離室の背面側に形成された捕集室
及び／又は流出区分内に形成され、ガスの流動方向とは
反対向きに開口した流出相分離室が設けられていてもよ
い。

まず、前記形成の装置の分離板における用語゛波頂″及
び“′波谷″について詳細に説明する。これらの用語は
本発明範囲内では極めて一般的に使用されている、１−
なわち正弦曲線状、台形状並びにまたジグザグ状波を包
含する。この場合、波頂は分離板の一方側にあり、同一
分離板の他方側に波谷が在存するか又はその逆の関係に
あることは技術的に自明なことである。この場合、主相
分離室はいわば“外側に″、すなわち波頂の上に配置さ
れており、しかもその反対部分は″内側の″、すなわち
波谷の底に配置された主相分離室となる。

その他の点では、以下の説明は第一に夫々１つだけの波
頂を有する分離板を備えた装置について行なうが、但し
このような装置に限定するものではない。相応する適当
な形で夫々複数の波頂を有する分離板を有する装置にも
適用可能である。最後に、もう１つ付言すれば、特に夫
々１つだけの波頂を有する分離板を備えた装置の場合に
は、流入区分及び／又は流出区分は数−回まさに波谷と
合致する。

本発明の基礎とした冒頭に述べた形式の装置ｔ（ドイツ
連邦共和国特許出願公告用２１４８０７９号明細書、第
４図）では、個々の波頂の主相分順室は波頂の全長に渡
って延びるアーチ状セグメントを有するウェブがも成る
。該アーチ状セグメントを葡するウェブは横断面がほぼ
丁字形の輪郭を形成し、それによりこれらの分離板は特
にストランドプレス法でプラスチックを製造するために
適当である。ウェブ及びアーチ状セグメントにより、ガ
スの流動方向で主相分離室の後方に捕集室が形成され、
数基で渦流形成により特に小さな液滴を捕集しかつ分離
することができる。

ガス流から液滴又は微粒子状固形物を分離する公知装置
は、大きな液滴及び小さな液滴のため並びにガス流の高
速及び低速のために適当である。

この装置はもちろんまさに高い分離度が達成される低い
流速のために特に適当である。

先に説明した公知の装置では、所定の分離度に対して生
じる圧力損失が１つの問題となる、すなわち該圧力損失
は所望の分離度では残念ながら比較的高い。更に、この
場合には限界液滴の大きさはなお満足されない。

ところで、本発明の課題は、前記に説明した公知技術水
準から出発して、−面では低い流速及び高い流速並びに
大きな液滴及び小さな液滴に関して高い分離度を有し、
他面では流動ガスの圧力損失ないしはエネルギー損失が
できるだけ小さくがつ最終的に好適に製作可能である装
置を提供することであった。

前記課題を解決した本発明装置は、流入区分に流入ノズ
ルが形成されておりかつガス流が流入ノズルにより対向
したそらせ壁区分の流入側領域で転向可能であることを
特徴とする。この場合、有利には流入区分に流入ノズル
として゛内側に″ガスの流動方向に開口した流入相分離
室が形成されている。

本発明装置の各分離板の流入区分内に流入ノズルを配置
することにより、ガス流は流入口に対向したそらせ壁区
分の流入側領域に加速される。それにより、ガス流はそ
らせ壁区分と交互作用を起し、ひいてはより確実なガス
流からの液滴の分離が行なわれる。流入ノズルの相応す
る適切な構成により、いかなる場合でも全ての領域内で
のガス流の明らかな方向転換を強制的に確実に行なうこ
とができる。

本発明により、特に分離板の°“内側の”縁部から流入
するガス流分はほとんど方向変換されることな（流路を
貫流する危険性が生じる。この場合には、流入ノズルと
して構成された流入相分離室によって、該領域がある程
度ブロックされるこ−とにより補償される。この場合、
流入相分離室は、そこで特に高い流速及び小さい液滴り
場合には渦流が形成されることにより液滴の付加的な分
離が行なわれるというもう１つの利点を有する。製作技
術的には、流入ノズルとして作用丁乞前記に説明した流
入相分離室は、流入相分離室を形成づ−るための各分離
板が流入区分内で主相分離室の反対側で゛Ｕ字形″に成
形されていることにより、特に有利に実施することがで
きる。

本発明装置において流入ノズルを流入相分離室として構
成したくない場合に特に有利な構成は、流入ノズルを形
成する各分離板が流入領域において特に大きな壁厚さを
有しかつ／又は流入領域が中空に形成されていることに
より達成される。

流動抵抗を高めずに分離度を一層回上させるには、流入
相分離室、主・相分離室、捕集室及び／又は流出相分離
室、特に流出相分離室に逆流防止体を設けるのが有利で
ある。このような逆流防止体ンこより、一方では流出相
分離室に流入した液滴が再び数基から逃出すことが阻止
される。この技術思想は本発明の詳細な説明した技術思
想とは全く無関係に重要である。この技術思想の有利な
１実施態様によれば、本発明の装置は逆流防止体として
有利には約４５°の角度で流出相分離室内に突入する誘
導フランジを備えている。このことはその都度のガスの
流動方向に基づき、誘導７ランジがガスの流動方向に対
してＯ〜９０°で配置されていることを意味する。この
」烏合、特にガスの流動方向に対して約８０　の角度が
望まし℃・０極めて特殊なかつ独自の意味を有する本発
明のもう１つの技術思想によれば、前記形式の装置は、
各分離板において捕集室がガスの流動方向に対してほぼ
横方向にパ内側向きに″開口していることを特徴とする
。換言すれば、“′外側に″形成された主相分離室を有
する波頂に相当する波谷の底に捕集室の形のもう１つの
相分離室が形成されている。この捕集室はガスの流動方
向で見て主相分離室の直後、従って流動ガスの高い流速
の領域内、すなわち隣接した分離板の主相分離室によっ
て形成された狭搾位置にある。しかしながら、捕集室の
本発明で選択した配置形式により、そこで流動ガスの流
動横断面積はそれ以上縮小されない、それというのはこ
の捕集室は確かに内側向きに作用するが、但し立体的に
は外ｆｌ（１１にかついわば所属の主相分離室の風下に
配置されているからである。

このカスの流動方向に対して横方向にある捕集室の開口
と結び付き、そこで流動ガス内に渦流が形成されろ、こ
のことがまさに前記に説明した意味における最適な妥協
をもたらす。特に流速が高（かつ液滴が小さい場合には
、優れた分離度か生じる。この場合には、その他の点で
は流体力学的理由から、捕集室と、捕集室の前方にある
そらせ壁区分との間に流触縁を設けるのが望ましい。製
作技術及び流体力学的には、更に捕集室のガスの流動方
向で後方にある壁は隣接したそらせ壁区分から形成され
ているのが望ましい。

総括すれば、あらゆる可能な運転状態に関して均一な高
さの分離度を達成するには、本発明装置がガスの流動方
向で各分離板に交番に連続的に、ガスの流動方向又はガ
スの流動方向に対して横方向に開口した流入相分離室及
び捕集室を、かつガスの流動方向とは反対向きに開口し
た主相分離室及び流出相分離室を有するように構成する
りか最も有利であることが判明した。

更に場合によっては、本発明装置を各分離板のそらせ区
分が旬加的な、有利には沈下した形で配置された捕集ト
ラフを備えがっ／又はそらせ壁区分と流入区分が鈍角で
相互に移行するように構成するのが有利である。捕集ト
ラフはそらせ壁区分の特に重侠な領域における滴ないし
は二次滴の反射の危険を少なくする。そらせ壁区分と流
入区分又は流出区分との間の移行領域におけるＩＡＥ動
ガスの流動方向の非連続的変換は分離度を一層高め、し
かもそれにより流動抵抗、ひいては圧力損失が不利に影
響されることはない。

本発明装置は全体として低い流動抵抗、すなわち流動ガ
スの少ない圧力損失ないしはエネルギー損失で著しく高
い分離度を有１−ることによって優れている。従って、
本発明装置の分離度は公知の“３段階式″装置の分離度
とほぼ同等であるが、それに対して圧力損力は公知装置
より著しく少ない、このことは本発明装置がまさに°′
１段階式”であることに起因する。

もちろん、本発明装置を“多段式″に構成することも可
能であり、そうすることにより分離度を一層向上させか
つ限界滴の大きさを更に小さくすることも可能である。

この場合には圧力損失はもちろん増大１−る。これに相
応する本発明装置の１構成形は、夫々複数の分離板がガ
スの流動方向で連続的に配置されておりかつ場合により
連続的に配置された分離板がガスの流動方向に対して相
互に横方向にずらされていることを特徴とする。

別の見地において、本発明装置のなお一層の改良は、分
離板にガスの流動方向で凝集器を前接続することにより
達成される。このような凝集器は小さなかつ最小の液滴
の凝集体をより大きな単位にする、従ってその後でこれ
らの大きな液滴り分離が可能である。従って、一般に凝
集器を使用することは限界滴の大きさの一層の縮小及び
なかんず（高い分離度をもた。らす。この場合、本発明
に基づいて構成した装置と一緒に公知の凝集器を使用す
ると、分離度の超比例的向上が達成可能であることが判
明した。公知のパ３段階式″装置と組合せた公知の凝集
器は、本発明装置と組合せた同じ凝集器に比べ分離度の
上昇率がほとんど半分低いことが立証された。この原因
は、凝集器も既に流動ガスに一定の圧力損失を生じる、
従ってこの場合本発明装置の低い圧力損失が橡めて重要
となることにあると見なされろ。

前記に説明した構成形とは無関係にまた重要である本発
明のも５ｉつの技術思想によれば、本発明の装置は、流
出区分に第２の流出相分離室が設けられておりかつ第１
の流出相分離室と第２の流出相分離室が夫々の分離板の
相互に相反する側に向かって開口していることを特徴と
する。この構成形の特に有利な実施態様によれば、第２
の流出相分離室がガスの流動方向で第１の流出相分離室
の後方に配置されておりかつ有利にはその内部に延びる
誘導フランジを逆流防止体として有している。

既述のように、本発明の手段によれば、低い圧力損失な
いしはエネルギー損失で、しかもまた高い流速で高い分
離度が達成される。ところで、特に約１０〜１２　ｒｎ
／ｓ　Ｏ）　％別に高し・流速の場合には、前記の手段
とは無関係に発明として重要である本発明のもう１つの
技術思想に基づき、主相分離室を制限する室壁上の外側
に補助相分離室を設けることにより、分離度をなお一層
向上させることができる。この場合には、補助相分離室
は室壁の主相分離室の開１コから離れた端部に設けられ
ておりかつガスの流動方向とは反対向きに開口している
のが有利である。

次に、有利な実施例のみを示した図面につき本発明の詳
細な説明する。

第１図には、多数のすなわち全部で３つの分離板１が示
され、該分離板は横断面が波状に形成されかつ相互に間
隔を置いて配置されてｔ・る。それにより、分離板１の
間にはガス流の流路２が形成されている。ガスの流動方
向は朱印で示しである〇図示の実施例では各分離板が１
つの波頂３及び２つり波谷４を有しかつ波頂３と波谷４
との間に夫々そらせ壁区分５が形成されている。波頂３
の領域では、″外側にパすなわち波頂３の上に主相分離
室６が形成され、該分離室はガスの流動方向とは反対向
きに開口している。更に、ガスの流動方向で見て主相分
離室６の背面側に捕集室７が配置されている。この捕集
室７については、後で詳細に説明する。

分離板１の各々は流入区分８及び流出区分９を有し、こ
の場合流出区分９には流出相分離室１０が形成されてい
る。流出相分離室はガスの流動方向とは反対向きに開口
している。

第１図は、捕集室７がガスの流動方向に対してほぼ横方
向に“′内側向き″に開口し、捕集室７とその前方にあ
るそらせ壁区分５との間に流触縁１１が設けられており
かつガスの流動方向で後方にある捕集室７の壁は隣接し
たそらせ壁区分５によって形成されている。

流出相分離室１０は内側向きに延びる誘導フランジＪ２
の形の逆流防止体を備え、該フランジは約４５゜の角度
で流出相分離室１０内に突入しかつこの領域でのカスの
流動方向に対して約８０°の角度で配置されている。

第１図に示（〜だ各分離板１では、流入区分８に、評言
すれば流入区分８内に゛内側に″配置された流入相分離
室Ｊ３の形で流入ノズルが形成されている。それにより
ガス流はここで加速されかつ対向したそらせ壁区分１４
で転向せしめられ並びに縁部で内向きに強制される、従
ってガス流の縁側部分も明らかにガス流の流動方向が転
換せしめられる。

流入相分離室１３はガスの流動方向に開口コシている、
すなわちＵ字形に成形されている。従って、図示の分離
板１においてはガスの流動方向で全て交番に連続して、
流入相分離室］３と捕集室７はガスの流動方向に又はガ
スの流動方向に対して横方向に開口し、かつ主相分離室
６と流出相分離室ＩＯはガスの流動方向とは反対向きに
開口するように構成されている。

その他の点では第１図からは、そらせ壁区分５は該区分
５内に沈下した形で配置された付加的な捕集トラフ■４
を備えていることが明らかである。

しかも、第１図はこの領域における滴反射及び二次滴反
射の危険を減少させるために特に有利であると立証され
た付加的捕集トラフ１４の２つの別の実施例を断面図で
示す。

更に、第１図からは、そらせ壁区分５と流入区分８及び
流出区分９は相互に鈍角で移行するように構成されてい
ることが明らかである。

最後に、第１図には本発明装置の場合により有利／よも
うｉつの実施例が示されており、この場合にはガスの流
動方向で流出相分離室１０の後方に別の流出相分離室１
５が配置されている。この場合には、第２の流出相分離
室］５は外側向きに、すなわち各分離板１の第１の流出
相分離室］０とは反対側に向かって開口していることが
明らかである。第２の流出相分酸室１５によって、場合
にまり主相分離室から流れ出かつ分離板Ｊ上に落下する
滴をなお流出区分９で捕集することができる。

第２図は第１図との関連で詳細に説明した装置を再度斜
視図で示す。この場合第１図から、鼻部は水平に流過せ
しめられることは明らかである。

このために分離板１は、公知技術水準から自体公知であ
るようにケーシング１６内に垂直方向で挿入されている
。第２図からは、本発明装置では分離板１の波頂３と波
谷４の“振幅″が小さくても流入相分離室１３を経てい
かにして全ガス流の全体的な転向が保証されるかが特に
明らかである。

最後に、第３図及び第４図は、どのようにすれば分離板
１を連続的に接続して多段式装置に構成することができ
るかを示す。しかも、第４図は連続して配置された分離
板１がガスの流動方向（矢印によって示されているりに
対して横方向でずらされて（仕切り１７）相互に配置さ
れている点で特殊な実施例である。

第５図は本発明の分離板、１の別の実施例を示し、該実
施例は主相分離室６を制御ＳＭする室壁１８上の外側に
補助相分離室１９を備えていることを特徴とする。この
図示の実施例では、補助相分離室■９は室壁１８の主相
分離室６の開口から離れた端部に設けられておりかつガ
スの流動方向とは反対向きに開口している。

【図面の簡単な説明】

第１図は間隔を置いて配置された３つの分離板を有する
本発明装置の断面図、第２図は一部分を切取りかつ部分
的に断面した第１図の装置の斜視図、第３図は本発明装
置用の前後に配置された２つの分離板を示￥斜視図、第
４図は分離板がガスの流動方向に対してずらされた第３
図に相応する斜視図、第５図は本発明装置用の分離板の
別の実施例を示す断面図である。 図中、１・・・分離板、５・・・そらせ壁区分、６・・
・主相分離室、７・・・捕集室、８・・・流入区分、９
・・・流出区分、ｌＯ・・・流出相分酸室、１１・・・
流加縁、１２・・・誘動フランジ、１３・・・流入相分
Ｍ室、１４・・・捕集トラフ、１５・・・流出相分離室
、１８・・・室壁、１９・・・補助相分離室

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. （１）複数の相互に並行に配置された分離板を有し、夫
   々２つの分離板の間に流路が形成され、各分離板が少な
   （とも１つのほぼ中心部に設けられた波頂と、流入側及
   び流出側縁部に設けられ、流入区分及び流出区分を形成
   する波谷と、波頂と波谷の間に形成されたそらせ壁区分
   とを有し、かつ波頂の上の外側にガスの流動方向とは反
   対向きに開］」しだ主相分離室が形成されている形式の
   ガス流から液滴又は微粒子状固形物を分離する装置にお
   いて、流入区分（８）に流入ノズルが形成されておりか
   つガス流が流入ノズルにより対向したそらせ壁区分（５
   ）の流入側領域で転向可能であることを特徴とづ−る、
   ガス流から液滴又は微粒子状固形物を分離する装置。
2. （２）流入区分（８）に流入、ノズルとして内側にガス
   の流動方向に開口した流入相分離室θ）が形成されてい
   る、特許請求の範囲第１項記載の装置。
3. （３）各分離板（１）が流入区分（８）に流入相分離室
   ｏ９を形成するために主相分Ｐ！ｌＧ室（６）の反対側
   でＵ字形に成形されている、特許請求の範囲第２項記載
   の装置。
4. （４）各分離板が流入領域に流入ノズルを形成するため
   特別に大きな壁厚さを有しがっ／又は流入領域が中空に
   形成されている、特許請求の範囲第１項記載の装置。
5. （５）流出相分離室００が逆流防止体を備えている、特
   許請求の範囲第１項〜第４項のいずれが１項に記載の装
   置。
6. （６）逆流防止体として有利には約４５°の角度で流出
   相分離室αＯ内に突入する誘導フランジθ辱が設けられ
   ている、特許請求の範囲第５項記載の装置。
7. （７）誘導７ランジ０躇がガスの流動方向に対して０許
   請求の範囲第６項記載の装置。
8. （８）捕集室（７）がガスの＃ｔ、勤方同方向してほぼ
   横方向に内側向きに開口している、特許請求の範囲第１
   項〜第７項のいずれか１項に記載の装置。
9. （９）捕集室（７）と、捕集室（７）の前方にあるそら
   せ壁区分（５）との間に流触縁αめが設けられている、
   特許請求の範囲第８項記載の装置。 θＱ捕集室（７）のガスの流動方向で後方の壁が隣接し
   たそらせ壁区分（５）によって形成されている、特許請
   求の範囲第８項又は第９項記載の装置。 ０］）ガスの流動方向で交番に連続して、ガスの流動方
   向又はガスの流動方向に対して横方向に開口した流入相
   分離室０３及び捕集室（７）が、かつガスの流動方向と
   は反対向きに開口した主相分離室（６）及び流出相分離
   室００が形成されている、特許請求の範囲第１項〜第１
   ０項のいずれか１項に記載の装置。 ０躇そらせ壁区分（５）が付加的な、有利には沈下した
   形で配置された捕集トラフα◆を備えている、特許請求
   の範囲第１項〜第１１項のいずれか１項に記載の装置。 θ罎そらせ壁区分（５）と流入区分（８）又は流出区分
   （９）が相互に鈍角で移行するように構成されている、
   特許請求の範囲第１項〜第１２項のいずれか１項に記載
   の装置。 Ｑ◆夫々複数の分離板（１）がガスの流動方向で連続的
   に配置されている、特許請求の範囲第１項〜第１３項の
   いずれか１項に記載の装置。 ０υ連続的に配置された分離板（１）がガスの流動方向
   に対して横方向に相互にずらされている、特許請求の範
   囲第１４項記載の装置。 ０９分離板にガスθつ流動方向で凝集器が前接続されて
   いる、特許請求の範囲第１項〜第１５項のいずれか１項
   に記載の装置。 ０η流出区分（９）に第２の流出相分離室０５が設けら
   れておりかつ第１の流出相分離室θ０と第２の流出相分
   離室ＯＱが夫々の分離板（１）の相互に相反する側に向
   かって開口している、特許請求の範囲第１項〜第１６項
   のいずれか１項に記載の装置。 α椋第２の流出相分離室θυがガスの流動方向で第１の
   流出相分離室αＱの後方に配置されておりかつ有利には
   その内部に延びる誘導フランジを逆流防止体として有す
   る、特許請求の範囲第」７項記載の装置。 αつ複数の相互に並行に配置された分離板を有し、夫々
   ２つの分離板の間に流路が形成され、各分離板が少なく
   とも１つの録ぼ中心部に設けられた波頂と、流入側及び
   流出側縁部に設けられ、流入区分及び流出区分を形成す
   る波谷と、波頂と波谷の間に形成されたそらせ壁区分と
   を有し、かつ波頂の上の外側にガスの流動方向とは反対
   向きに開口した主相分離室が形成されている形式のガス
   流から液滴又は微粒子状固形物を分離づ−る装置におい
   て、主相分離室（６）を制限する室壁α砂上の外側に補
   助相分離室ａＩが形成されていることを特徴とする、ガ
   ス流から液滴又は微粒子状固形物を分離する装置。 （ホ）補助相分離室θ９が室壁ａ枠の主相分離室（６）
   の開口から離れた端部に設けられて℃・る、特許請求の
   範囲第１９項記載の装置。 ぐυ補助相分離室０１がガスの流動方向とは反対向きに
   開口している、特許請求の範囲第１９項又は第２０項記
   載の装置。