JPS6345606B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 複数の相互に平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
側及び流出側端部に設けられ、流入区分及び流出
区分を形成する２つの波谷と、波頂と波谷の間に
形成されたそらせ壁区分とを有し、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
ズルにより対向するそらせ壁区分の流入側領域で
転向可能であり、各分離板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、またガスの流動方向で見て主相分離室の後方
内側に捕集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。

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、すなわち正弦曲線状、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
に波谷が存在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。

本発明の基礎とした冒頭に述べた形式の装置
（実公昭56−1375号公報、第６図）では互い平行
に配置してある分離板にそれぞれ一つだけ中央の
波頂があり、装置には全体として僅かな貫流奥行
があるようになつている。分離板にはそれぞれ主
相分離室と捕集室とがある。主相分離室は流入区
分の近く、すなわち流入側のそらせ壁区分に設け
られ、ガス流方向に対向して開かれ、かつ“外側
に”形成してある。捕集室はガス流方向に見て波
頂後方に、すなわち主相分離室からなり距離をお
いて後方に設けられ、同じくガス流に対向して開
かれ、ただし“内側に”形成してある。各分離板
の流入側端部はＵ字形に“内側に”向けて（“Ｕ”
字の開口をガス流方向に向けて）曲げてあり、ベ
ンチユリー形流入ノズルを形成する。

この公知の装置の僅かな貫流奥行は、通常は流
れるガスの僅かな圧力損失乃至エネルギー損失に
つながるはずである。しかし、この場合はそうな
らない。流入側領域のガスの有効流れ横断面は二
重に、すなわち流入ノズルにより、また主相分離
室により縮小されているからである。しかしこの
縮小は貫流奥行が僅かな場合、液滴が流入ノズル
により相当部分主相分離室へ“送り込まれる”べ
きであるので、少なくともある程度満足のいく分
離度を、とくに高流速の際に達成するためには、
必要である。そのほか流れ方向に見て主相分離室
後方に距離をおいて形成された、同じく流路内に
突入している捕集室が新たな圧力損失乃至エネル
ギー損失を生じる。

先に説明した技術の水準に基づいて本願の発明
の課題は、ガス流から液滴又は微粒子状固形物を
分離するための公知の装置を、僅かな貫流奥行を
維持しながら、低い及び高い流入速度ならびに大
きい及び小さい液滴について高分離度が達成され
かつ同時にガス流の圧損失乃至エネルギー損失が
できるだけ小さいように、形成しかつ改良する、
ことである。

この課題を解決した本発明装置は、主相分離室
が波頂の上に形成されており、捕集室がガスの流
動方向で見て主相分離室の直ぐ後側に配置してあ
り且つガスの流動方向に対して横方向に内側へ向
つて開口していることを特徴とする。

上記のように、本発明装置は、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
“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、従つ
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つ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
体的には外側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。このガスの流動
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る、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。特に流速が高くかつ液滴が小さ
い場合には、優れた分離度が生じる。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。

流動抵抗を高めずに分離度を一層向上させるに
は流出相分離室を設け、この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
防止体により、一方では流出相分離室に流入した
液滴が再び該室から逃出すことが阻止される。こ
の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、誘導フランジがガスの流動方向に対して０〜
90゜で配置されていることを意味する。この場合、
特にガスの流動方向に対して約80゜の角度が望ま
しい。

本発明の好ましい実施態様によれば、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つて開口してい
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。

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することによつて優
れている。従つて、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失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
ちろん増大する。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。

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10〜12ｍ／ｓの特別に高い流速の場合には、
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
発明を詳細に説明する。

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いる。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。ガスの流動方向は矢印で示してあ
る。

図示の実施例では各分離板が１つの波頂３及び
２つの波谷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”すなわち波頂３の上に主相
分離室６が形成され、該分離板はガスの流動方向
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１
１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
つて形成されている。

流出相分離室１０は内側向きに延びる誘導フラ
ンジ１２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
この領域でのガ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図に示した各分離板１では、流入区分８
に、詳言すれば流入区分８内に“内側に”配置さ
れた流入相分離室１３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５で転向せしめられ並び
に縁部で内向きに強制される、従つてガス流の縁
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
口している、すなわちＵ字形に成形されている。
従つて、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１３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１０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１４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
利なもう１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１５が配置されている。この場
合には、第２の流出相分離室１５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１０と
は反対側に向かつて開口していることが明らかで
ある。第２の流出相分離室１５によつて、場合に
より主相分離室から流れ出かつ分離板１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、装置
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（失
印によつて示されている）に対して横方向でずら
された（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を制限する室壁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１９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
つの分離板を示す斜視図、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、１０……流出相分離室、１
１……流触縁、１２……誘動フランジ、１３……
流入相分離室、１４……捕集トラフ、１５……流
出相分離室、１８……室壁、１９……補助相分離
室。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 複数の相互に平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、
   流入側及び流出側端部に設けられ、流入区分及び
   流出区分を形成する２つの波谷と、波頂と波谷の
   間に形成されたそらせ壁区分とを有し、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するそらせ壁区分の流入側領
   域で転向可能であり、各分離板の外側にガスの流
   動方向とは反対向きに開口した主相分離室が形成
   され、またガスの流動方向で見て主相分離室の後
   方内側に捕集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、主相分離室６が波頂３の上に形成されてお
   り、捕集室７がガスの流動方向で見て主相分離室
   ６の直ぐ後側に配置してあり且つガスの流動方向
   に対して横方向に内側へ向つて開口していること
   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。 ２ 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１１が設けられている、特
   許請求の範囲第１項に記載の装置。 ３ 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によつて形成されている、特
   許請求の範囲第１項又は第２項に記載の装置。 ４ 流出相分離室１０が設けてあり、この流出相
   分離室が逆流防止体を備えている、特許請求の範
   囲第１〜３項の何れか一項に記載の装置。 ５ 逆流防止体として有利には約45゜の角度で流
   出相分離室１０内に突入する誘導フランジ１２が
   設けられている、特許請求の範囲第４項に記載の
   装置。 ６ 誘導フランジ１２がガスの流動方向に対して
   ０〜90゜、有利には80゜の角度で配置されている、
   特許請求の範囲第５項に記載の装置。 ７ 流出区分９に第２の流出相分離室１５が設け
   られており、かつ第１の流出相分離室１０と第２
   の流出相分離室１５が夫々の分離板１の相互に相
   反する側に向かつて開口している、特許請求の範
   囲第１〜６項の何れか一項に記載の装置。 ８ 第２の流出相分離室１５がガスの流動方向で
   第１の流出相分離室１０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
   項に記載の装置。 ９ 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１〜８項の何
   れか一項に記載の装置。 １０ 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ずらされている、特許請求
   の範囲第９項に記載の装置。 １１ 複数の相互に平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、
   流入側及び流出側端部に設けられ、流入区分及び
   流出区分を形成する２つの波谷と、波頂と波谷の
   間に形成されたそらせ壁区分とを有し、また各分
   離板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おい
   て、主相分離室６が波頂３の上に形成されてお
   り、補助相分離室１９が設けてあり、補助相分離
   室１９が、主相分離室６の境界をつくつている室
   壁１８の、分離板１の波頂３から離れた側に設け
   てあり、ガスの流動方向に向つて開口しているこ
   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。 １２ 補助相分離室１９が室壁１８の主相分離室
   ６の開口から離れた端部に設けられている、特許
   請求の範囲第１１項に記載の装置。