KR20020051091A - Separating plate for a droplet separator - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: An impingement plate for separating droplet is provided, which can steadily receive and collect droplet through grooves longitudinally formed on the surface of main body without any scattering, so that can improve removing efficiency. CONSTITUTION: The impingement plate comprises a main body(10) and collecting parts(18,20). The main body consists of an inlet(12), a connecting part(14) that is bent and monolithically extended and an outlet(16), and has many longitudinally formed grooves to receive droplets contained in flowing gas. The collecting parts(18,20) are projectingly formed at outside of the boundary of the inlet(12) and the connecting part(14) and at outside of bent boundary of the connecting part(14) and the outlet(16) to collect droplet flowing through the grooves and remove them.

Description

액적 분리기용 분리판{Separating plate for a droplet separator}Separating plate for a droplet separator

본 발명은 기체에 포함된 작은 물방울(이하, '액적(droplet)')을 분리하기 위한 액적 분리기용 분리판에 관한 것으로, 보다 상세하게는 기체의 유동방향에 상응하게 형성되며 상호 나란하게 설치되어 그들 사이에 기체통로가 형성되고, 특히 각각의 표면에 액적 포집용 홈이 형성되어 액적의 분리효율을 극대화시킨 다수의 분리판을 구비하는 액적 분리기용 분리판에 관한 것이다.The present invention relates to a separator for droplet separator for separating droplets (hereinafter, referred to as 'droplets') contained in the gas, and more particularly, is formed in correspondence with the flow direction of the gas and installed in parallel with each other. A gas passage is formed therebetween, and in particular, it relates to a separator for a droplet separator having a plurality of separator plates in which droplet collection grooves are formed on each surface to maximize the separation efficiency of the droplets.

일반적으로, 기체에 포함된 액적을 분리하는 방법으로는 기체의 온도를 상승시켜 증발율을 증가시킴으로써 액적을 증발시키는 방법, 물결모양의 분리판(plate)을 이용하여 기체의 흐름 방향을 반복적으로 전환시킴으로써 액적을 제거하는 방법 등이 있다. 이중에서 기체의 흐름을 전환시켜 액적을 분리하는 방법은, 기체의 유동방향을 전환시켰을 때 기체입자에 비해 큰 질량을 갖는 액적에 원심력이 인가되어 유동하는 기체에서 분리되려는 원리를 이용하는 것으로서, 이때 기체에서 분리된 액적은 분리판에 충돌한 후 중력에 의해 아래로 떨어지거나 그 분리판을 따라 흘러 액적포집부에서 하방으로 유동되어 결과적으로 제거된다.In general, a method of separating the droplets contained in the gas is a method of evaporating the droplets by increasing the temperature of the gas to increase the evaporation rate, by repeatedly changing the flow direction of the gas by using a wavy plate There is a method of removing the droplets. The method of separating the droplets by switching the flow of the gas in the double, using the principle that the centrifugal force is applied to the droplets having a larger mass than the gas particles when the flow direction of the gas is switched to separate from the flowing gas, wherein The droplets separated in the column collide with the separator plate and then fall down by gravity or flow along the separator plate and flow downwardly from the droplet collector, resulting in removal.

이와 같이, 기체의 유동방향을 전환시켜 기체중에 포함된 액적을 분리하기 위한 액적분리기는, 예컨대 미국특허 제5,464,459호, 제5,269,823호, 제5,268,011호 등이 있다. 이 같은 특허들을 포함하는 종래의 액적분리기는 기본적으로, 도 1a 내지 1i에 도시된 바와 같이 다양한 형태의 분리판을 포함한다. 이들 각각의 분리판들은 상호 이격되어 기체의 유동통로를 형성하며, 각각의 분리판(1)들은 기체의 유동을 전환시킬 수 있는 굴곡형의 본체(2)와, 그 본체(2)에 일체로 형성되며 그본체(2)를 따라 흐르는 액적을 수집하기 위한 액적포집부(3)로 구성되어 있다.As such, droplet separators for separating the liquid droplets contained in the gas by changing the flow direction of the gas include, for example, US Pat. Nos. 5,464,459, 5,269,823, 5,268,011, and the like. Conventional droplet separators containing such patents basically include various types of separator plates as shown in FIGS. 1A-1I. Each of these separator plates is spaced apart from each other to form a flow path of gas, and each of the separator plates 1 is a curved body 2 capable of diverting the flow of gas, and integrally with the body 2. It is formed and consists of a droplet collecting unit (3) for collecting the droplets flowing along the body (2).

한편, 도 2에 도시된 바와 같이, 각각의 본체(2)에 부착되거나 포집되는 액적은 본체(2)의 표면의 거칠기에 따라 그 액적(d)과 본체의 표면(s)이 이루는 접촉각(a)이 변함을 알 수 있다. 즉, 표면의 거칠기가 증가하면 접촉각(a)이 감소하고 동시에 접촉면이 증가하게 되어 액적이 본체의 표면(s)에서 분리되려는 힘이 감소되는 반면, 역으로 표면의 거칠기가 감소하면 접촉각(a)이 증가하고 접촉면이 감소하게 되어 액적이 본체의 표면(s)에서 분리되려는 힘이 증가되는 것으로 나타났다.On the other hand, as shown in Figure 2, the droplets attached or collected on each of the main body 2 is the contact angle (a) between the droplet (d) and the surface (s) of the main body according to the roughness of the surface of the main body (2) You can see that) changes. That is, as the roughness of the surface increases, the contact angle a decreases and at the same time the contact surface increases so that the force to separate the droplets from the surface s of the body decreases, while conversely, when the surface roughness decreases, the contact angle a This increased and decreased contact surface increased the force for the droplet to separate from the surface s of the body.

이에 따라, 대부분 평탄면을 갖고있는 종래의 액적분리기의 분리판에서는 액적이 분리되려는 힘이 강하여 그 표면을 타고 흘러내리지 않고 분산되어 다시 유동중인 기체에 포함되어 유동함으로써, 액적의 분리효율이 저하되는 문제점이 있다.Accordingly, in the separation plate of the conventional droplet separator, which has a mostly flat surface, the force to separate the droplets is so strong that they do not flow down the surface of the droplets are dispersed and included in the flowing gas again flows, thereby reducing the separation efficiency of the droplets There is a problem.

또한, 액적이 분리판의 표면에 충돌하는 경우 표면이 매끄러움으로 인해 그 표면에 부착되거나 포집되지 않고 다시 이탈되어 기체에 포함되는 문제점이 있다.In addition, when the droplets collide with the surface of the separator plate, the surface may be attached to the surface due to the smoothness and may be released again without being collected or included in the gas.

이에 본 발명은 전술된 문제점들을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 액적의 포집 및 분리효율을 향상시킬 수 있는 액적분리기용 분리판을 제공하는데 있다.Accordingly, the present invention has been made to solve the above-mentioned problems, an object of the present invention to provide a separator for a droplet separator that can improve the collection and separation efficiency of the droplets.

본 발명의 다른 목적은, 기체에서 분리되는 액적을 용이하게 수용하고 그 액적이 충돌 후 이탈되는 것을 방지할 수 있도록 다수의 수용홈이 형성되는 액적분리기용 분리판을 제공하는데 있다.Another object of the present invention is to provide a separation plate for a droplet separator in which a plurality of receiving grooves are formed so as to easily receive the droplets separated from the gas and prevent the droplets from being separated after the collision.

도 1a 내지 1i는 종래의 다양한 형태의 액적 분리기의 분리판의 단면구조를 보여주는 단면도,1A to 1I are cross-sectional views illustrating a cross-sectional structure of a separator of various types of droplet separators according to the related art;

도 2a 내지 2c는 액적과 분리판간의 접촉상태를 보여주는 단면도,2a to 2c are cross-sectional views showing a contact state between the droplet and the separator,

도 3은 종래의 가장 일반적인 액적분리기의 각각의 분리판을 상세히 보여주는 평면도,Figure 3 is a plan view showing in detail each of the separation plates of the most common droplet separator of the prior art,

도 4는 본 발명의 제1실시예에 따른 분리판을 보여주는 사시도,4 is a perspective view showing a separator according to a first embodiment of the present invention;

도 5는 본 발명의 제2실시예에 따른 분리판을 보여주는 사시도,5 is a perspective view showing a separator according to a second embodiment of the present invention;

도 6a 및 6c는 도 4 또는 5에 도시된 분리판에 형성된 홈의 단면의 예를 각각 보여주는 부분확대 단면도.6A and 6C are partially enlarged sectional views respectively showing examples of cross sections of grooves formed in the separator shown in FIGS. 4 or 5;

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>

10: 본체12: 인입부10: main body 12: inlet

14: 연결부16: 출구부14 connection portion 16: outlet portion

18,20: 포집부22: 종방향 홈18, 20: collecting part 22: longitudinal groove

24: 횡방향 홈24: transverse groove

이 같은 목적들은 기체의 유동방향을 변화시켜 그 기체로부터 액적을 분리하기 위한 액적분리기용 분리판에 있어서, 기체의 유입구를 형성하는 인입부와, 상기 인입부로부터 굽혀져 일체로 연장되는 연결부와, 상기 연결부로부터 굽혀져 일체로 연장되는 출구부를 일체로 구비하며, 양 측면에 유동하는 기체중의 액적을 수용하기 위해 유체의 흐름방향으로 형성되는 다수의 종방향 홈이 형성되는 본체 및 상기 인입부와 연결부간의 경계부의 외측, 및 상기 연결부와 출구부의 굴곡된 경계부의 외측에는 유동중의 기체 및 상기 종방향홈을 따라 유동하는 액적을 포집하여 제거하기 위해 돌출 형성되는 포집부를 포함하는 것을 특징으로하는 액적 분리기용 분리판에 의해 달성될 수 있다.These objects include a separator for separating the droplet from the gas by changing the flow direction of the gas, the inlet portion forming the inlet of the gas, the connecting portion bent from the inlet portion to extend integrally; The main body and the inlet part having a plurality of longitudinal grooves formed integrally with the outlet part which is bent from the connecting part and integrally extended and formed in the flow direction of the fluid to receive the droplets of the gas flowing on both sides; Droplet separation, characterized in that the outer portion of the boundary between the connection portion and the outer portion of the curved boundary of the connection portion and the outlet includes a collecting portion protruding to collect and remove the liquid flowing along the longitudinal groove and the gas in the flow It can be achieved by means of a separator plate.

이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조로 하여 상세히 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

먼저 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 액적 분리기용 분리판은 기본적으로 굴곡형 본체(10)를 구비한다. 본체(10)는 기체의 유입구를 형성하는 인입부(12), 그 인입부(12)에서 소정의 각도로 경사지는 연결부(14) 및 역시 그 연결부(14)로부터 소정의 각도로 경사진 출구부(16)로 구성된다. 각각의 인입부(12), 연결부(14) 및 출구부(16)의 크기는 그 분리판이 사용되는 액적분리기의 용량 또는 처리할 기체의 성질에 따라 임의로 선택될 수 있다.First, as shown in FIG. 3, the separator plate for droplet separator according to the present invention basically includes a curved body 10. The main body 10 includes an inlet portion 12 forming a gas inlet, a connecting portion 14 which is inclined at a predetermined angle at the inlet portion 12, and an outlet portion which is also inclined at a predetermined angle from the connecting portion 14. It consists of (16). The size of each inlet 12, connection 14 and outlet 16 may be arbitrarily selected depending on the capacity of the droplet separator in which the separator is used or the nature of the gas to be treated.

또한, 각각의 본체(10)의 인입부(12)와 연결부(14)의 굴곡된 경계부(b1)의 외측, 및 연결부(14)와 출구부(16)의 굴곡된 경계부(b2)의 외측에는 액적을 수집하기 위한 포집부(18;20)가 소정의 각도(θ)로 일체로 돌출 형성된다. 마찬가지로,각각의 경계부(b1;b2)와 포집부(18;20)간의 갭(g) 또한 액적분리기의 용량 또는 처리할 기체의 성질에 따라 적절하게 선택될 수 있다.Further, the outer side of the curved boundary b1 of the inlet 12 and the connecting portion 14 of each main body 10 and the outer side of the curved boundary b2 of the connecting portion 14 and the outlet portion 16 Collecting portions 18 and 20 for collecting the droplets are integrally formed to protrude at a predetermined angle θ. Likewise, the gap g between each boundary b1; b2 and the collections 18; 20 may also be appropriately selected depending on the capacity of the droplet separator or the nature of the gas to be treated.

예컨대, 본 발명의 바람직한 실시예를 적용하기 위한 하나의 분리판의 규격에 의하면, 본체의 높이가 약 200mm이고, 길이가 약 700mm일 때, 입구부의 길이는 약 32.7mm, 연결부의 길이는 약 72.9mm, 출구부의 길이는 약 64.4mm, 갭의 깊이는 약 22.5mm, 포집부의 각도는 약 22.5°를 갖는다.For example, according to the specification of one separator plate for applying a preferred embodiment of the present invention, when the height of the main body is about 200mm, the length is about 700mm, the length of the inlet is about 32.7mm, the length of the connection is about 72.9 mm, the length of the outlet portion is about 64.4 mm, the depth of the gap is about 22.5 mm, the angle of the collecting portion is about 22.5 degrees.

특히, 본 발명의 제1실시예에 따른 액적 분리기용 분리판은 도 4에 도시된 바와 같이, 본체(10)의 양면에는 다수의 종방향 홈(22)이 기체의 유동방향을 따라 형성되어 있다. 이들 각각의 홈(22)은 도 6a 내지 도 6c에 도시된 바와 같이 다양한 단면형상을 지닐 수 있지만, 도 6c에 도시된 바와 같이 장방형의 단면을 지니는 것이 바람직하다. 이때, 전술된 바와 같은 바람직한 실시예에 적용될 경우 홈(22)의 폭(w)은 약 1mm로 설정되고, 홈(22)의 깊이(d)는 약 0.5mm이다. 이 경우에는, 또한 각각의 홈(22)들은 약 10mm의 간격으로 17개가 형성될 수 있다.In particular, in the separator for separator according to the first embodiment of the present invention, as shown in Figure 4, a plurality of longitudinal grooves 22 are formed on both sides of the main body 10 along the flow direction of the gas . Each of these grooves 22 may have a variety of cross-sectional shapes as shown in FIGS. 6A-6C, but preferably have a rectangular cross-section as shown in FIG. 6C. In this case, when applied to the preferred embodiment as described above, the width w of the groove 22 is set to about 1 mm, and the depth d of the groove 22 is about 0.5 mm. In this case, also 17 grooves 22 may be formed at intervals of about 10 mm.

한편, 본 발명의 제2실시예에 따른 분리판은 도 5에 도시된 바와 같이, 다수의 종방향홈(22)은 물론 이들 각각의 종방향홈(22)에 교차하는 다수의 횡방향홈(24)이 형성된다. 이와 같이, 각각의 종방향홈(22)과 횡방향홈(24)이 상호 교차됨으로써, 본체(10)에는 다수의 격자형 홈이 형성되는 것이다. 물론, 각각의 횡방향 홈(24)들 또한 도 6a 내지 6c에 도시된 바와 같은 단면형상을 지닐 수 있다. 전술된 사양을 갖는 본체의 실시예에서, 횡방향 홈(24)의 간격은 약 20mm로 설정될 수 있다.On the other hand, the separator according to the second embodiment of the present invention, as shown in Figure 5, a plurality of longitudinal grooves 22, as well as a plurality of transverse grooves that cross each of the longitudinal grooves 22 ( 24) is formed. As such, the longitudinal grooves 22 and the transverse grooves 24 cross each other, such that a plurality of lattice grooves are formed in the main body 10. Of course, each of the lateral grooves 24 may also have a cross-sectional shape as shown in FIGS. 6A-6C. In the embodiment of the body having the above specification, the spacing of the lateral grooves 24 may be set to about 20 mm.

이하, 본 발명에 따른 액적분리기용 분리판을 이용한 액적분리방식 및 그 작용모드에 대해 상세히 설명한다.Hereinafter, the droplet separation method and its operation mode using the separation plate for a droplet separator according to the present invention will be described in detail.

먼저, 도시되지 않은 액적분리기 내에 소정의 간격으로 다수의 분리판이 도 3 내지 도 5에 도시된 바와 같이 배치된 상태에서 액적이 분리될 기체가 각각의 본체(10)들에 의해 그들 사이에 형성된 기체통로로 유입되는 기체가 굴곡진 유동방향을 따라 유동한다. 이와 같이 유동하는 기체에 포함된 액적이 본체(10)의 각각의 인입부(12), 연결부(14) 및 출구부(16)의 표면에 충돌할 때 액적이 각각의 홈(22 및/또는 24)에 의해 더욱 많이 고착되며, 이와 같이 고착되는 액적은 각각의 홈을 따라 액적포집부(18;20)로 용이하게 이동된다.First, in a state where a plurality of separator plates are arranged as shown in FIGS. 3 to 5 at predetermined intervals in a droplet separator not shown, a gas in which the droplets are separated is formed between them by the respective main bodies 10. Gas entering the passage flows along the curved flow direction. When droplets contained in the flowing gas collide with the surface of each of the inlet 12, the connecting portion 14, and the outlet 16 of the body 10, the droplets are in the respective grooves 22 and / or 24. More), and the droplets thus fixed are easily moved to the droplet collecting portions 18 and 20 along the respective grooves.

이후, 각각의 홈을 따라 이동하는 액적들 중 종방향홈(22)을 따라 이동하는 액적들은 각각의 포집부(18;20)에 의해 포집되어 제거되는 반면, 횡방향 홈(24)에 수용된 액적들은 하방으로 흘러내려 제거되는 것이다. 특히, 각각의 홈(22;24)에 수용되는 액적들은 도 6에 도시된 바와 같이 각각의 수용홈에 안정적으로 수용되어 이탈되지 않으므로써, 액적의 제거효율이 현저히 향상될 수 있는 것이다.Then, the droplets moving along the longitudinal grooves 22 among the droplets moving along the respective grooves are collected and removed by the respective collecting portions 18 and 20, while the droplets contained in the lateral grooves 24 are removed. They flow down and are removed. In particular, the droplets accommodated in each of the grooves 22 and 24 are stably accommodated in each of the receiving grooves as shown in FIG. 6, so that the droplets can be significantly removed.

결과적으로, 본 발명에 따른 액적분리기용 분리판에 의하면, 본체의 표면에 형성되는 홈에 의해 액적이 안정적으로 수용되고 그 액적이 기체의 유동에 의해 이탈되거나 분산되지 않고 포집되어 제거됨으로써, 액적의 제거포집효율이 향상되는 효과가 있다.As a result, according to the separator plate for droplet separator according to the present invention, the droplets are stably received by the grooves formed on the surface of the main body, and the droplets are collected and removed without being separated or dispersed by the flow of the gas, whereby Removal efficiency is improved.

Claims (2)

기체의 유동방향을 변화시켜 그 기체로부터 액적을 분리하기 위한 액적분리기용 분리판에 있어서,In the separation plate for droplet separator for changing the flow direction of the gas to separate the droplet from the gas, 기체의 유입구를 형성하는 인입부와, 상기 인입부로부터 굽혀져 일체로 연장되는 연결부와, 상기 연결부로부터 굽혀져 일체로 연장되는 출구부를 일체로 구비하며, 양 측면에 유동하는 기체중의 액적을 수용하기 위해 유체의 흐름방향으로 형성되는 다수의 종방향 홈이 형성되는 본체 및An inlet portion forming a gas inlet, a connecting portion bent from the inlet portion to extend integrally, and an outlet portion bent from the connecting portion to extend integrally; The main body is formed with a plurality of longitudinal grooves formed in the flow direction of the fluid for 상기 인입부와 연결부간의 경계부의 외측, 및 상기 연결부와 출구부의 굴곡된 경계부의 외측에는 유동중의 기체 및 상기 종방향홈을 따라 유동하는 액적을 포집하여 제거하기 위해 돌출형성되는 포집부를 포함하는 것을 특징으로 하는 액적 분리기용 분리판.An outer side of the boundary between the inlet and the connecting portion, and the outer side of the curved boundary of the connecting portion and the outlet portion includes a collecting portion protruding to capture and remove the gas in the flow and droplets flowing along the longitudinal grooves. Separator plate for droplet separator. 제 1항에 있어서, 상기 본체에는, 액적을 수집하여 하방으로 흘러보내기 위해, 상기 각각의 종방향 홈에 교차되는 다수의 횡방향 홈이 더 형성되는 것을 특징으로 하는 액적 분리기용 분리판.2. The separator of claim 1, wherein a plurality of transverse grooves intersecting the respective longitudinal grooves are further formed in the main body to collect and flow the droplets downward.
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