KR20100120213A - 하이브리드 분리기 - Google Patents

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알스톰 테크놀러지 리미티드
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Abstract

증기 보일러의 드럼(112) 내에 사용하기에 적합한 증기-물 분리기와 같은 기체-액체 분리기(124)는 기체-액체 혼합물의 유동을 수용하기 위한 입구 개구(202) 및 기체-액체 혼합물이 그로부터 액체의 액적의 제거가 실시된 후에 기체-액체 혼합물의 유동을 배기하기 위한 출구 개구(210)를 포함한다. 챔버(204)는 입구 개구(202)와 출구 개구(210) 사이로 종방향으로 연장하는 통로를 형성하도록 작동하는 내부면(204a)을 갖는 벽을 구비한다. 슬롯(212)은 챔버(204)의 벽의 내부면(204a) 및 외부면(204b)을 통과하도록 적합하게 형성된다. 복수의 스피너 블레이드(208)는 슬롯(212) 아래에 배치되도록 통로 내에 적합하게 배치된다. 복수의 스피너 블레이드(208)는 수용된 기체-액체 혼합물의 유동을 스핀 유도하게 작동하도록 설계되고 동시에 챔버(204)의 벽의 내부면(204a)에 대해 그리고 그 내부에 형성된 슬롯(212)을 통해 스피닝되는 기체-액체 혼합물의 유동 내의 액체의 액적에 원심력의 영향을 유도한다. 통로는 기체-액체 혼합물이 출구 개구(210)로의 스피닝이 실시된 후에 기체-액체 혼합물의 유동을 안내하게 작동하도록 설계된다.

Description

하이브리드 분리기{HYBRID SEPARATOR}
관련 출원의 상호 참조
본 출원은 본 명세서에 그대로 참조로서 포함되어 있는 2008년 2월 18일 출원된 미국 가출원 제 61/029,391호(대리인 문서 번호 W05/011-0)의 이득을 청구한다.
관련 출원
본 출원은 그 개시 내용이 본 명세서에 그대로 참조로서 포함되어 있는 1993년 7월 12일 출원된 발명의 명칭이 "증기 분리 장치"(현재, 1994년 6월 14일자로 허여된 미국 특허 제 5,320,652호)인 미국 특허 출원 제089888호에 관련된다.
본 발명은 일반적으로 다상 유체 혼합물의 분리에 관한 것으로서, 더 구체적으로는 물로부터 증기의 분리 또는 액체 탄화수소로부터 천연 가스의 분리와 같은 2상 유체 혼합물로부터의 기체의 분리에 관한 것이다.
압축 증기 드럼형 증기 발생 시스템의 통상의 작동 모드에 따르면, 통상적으로 라이저(riser)라 칭하는 물 튜브 내의 물은 가열되어 이에 의해 증기와 물의 2상 혼합물을 생성한다. 이 2상 혼합물은 이어서 상기 라이저로부터 증기 드럼을 유동하도록 이루어진다. 계속해서, 이러한 증기 드럼에 진입하는 증기는 대량 및 가능하게는 가변량의 물과 친밀하게 혼합되도록 설계된다.
이와 같은 증기 드럼 내에는, 증기가 상기 증기 드럼을 떠나도록 이루어지고 과열기에 진입하도록 이루어지기 전에 물로부터 상기 증기의 분리를 실행하게 작동하도록 설계되는 분리기와 다른 디바이스가 설치된다. 이를 위해, 상기 분리기에 추가하여, 상기 증기 드럼은 통상적으로 상기 증기 및 물 혼합물의 유동 방향의 변화를 실행하기 위해 작동하도록 설계되는 내부 배플, 뿐만 아니라 예로서 스크린 및 파형 플레이트 최종 건조기와 같은 추진기 및/또는 코알레서(coalescer)가 구체화될 수 있다. 이와 같은 분리기 및 다른 디바이스는 종종 단독으로 사용되지만, 더 통상적으로는 증기의 분리 및 정화를 실행하기 위해 함께 이용되며, 따라서 스팀 내에 혼입될 수 있는 불순물의 전체가 아닌 경우 대부분은 증기가 상기 증기 드럼을 떠나도록 이루어지기 전에 증기로부터 제거된다.
이와 같은 분리기 및 다른 디바이스는 다양한 팩터를 고려하여 설계될 필요가 있다. 예를 들어, 상기 분리 및 정화는 다양한 상이한 작동 조건 하에서 대략 수초 이내에 수행되어야 한다. 이를 위해, 상기 증기/물 혼합물은 임의의 다양한 상이한 속도로 유동할 수 있고 그리고/또는 임의의 다양한 상이한 압력에 있을 수 있다. 게다가, 상기 분리기 및 다른 디바이스를 가로지르는 압력 강하는 상기 분리기 및 상기 다른 디바이스가 증기 발생 시스템을 통한 물의 순환 및/또는 증기 발생 시스템의 물 레벨 제어에 미치는 영향을 최소화하기 위해 비교적 낮게 유지되어야 한다.
계속하여, 또한 그와 같은 증기 드럼 내에서 증기의 분리 및 정화를 실행하기 위해 증기 드럼 내에 상기 분리기 및 다른 디바이스를 수용하기 위해 요구되는 공간이 상기 증기 드럼의 치수 설정을 결정하는데 있어 고려되어야 한다. 이를 위해, 상기 증기 드럼의 직경 및 길이는 설치를 실행할 뿐만 아니라 상기 분리기 및 다른 디바이스의 검사를 허용하기 위한 접근성을 제공하고, 또한 그를 통한 물 및 증기의 최대 유동의 처리를 제공하기 위해 반드시 충분하게 형성되어야 한다. 실제로, 적당한 크기를 구체화하는 상기 증기 드럼을 여전히 제공하면서 상기 증기 드럼이 접근성을 제공하기 위해 충분한 드럼 직경 및 길이를 갖도록 증기 드럼을 설계하는 것은 때때로 상당한 과제가 되는 것으로 판명되었다.
이러한 증기-물 혼합물은 빈번히 용해된 및 현탁된 염을 포함하는 것이 당 기술 분야의 숙련자들에 의해 또한 인식될 것이다. 따라서, 이러한 증기-물 혼합물로부터 분리되지 않은 임의의 물은 또한 증기 내의 고체 불순물로서 나타나게 되는 용해된 및 현탁된 염을 포함할 것이다. 이러한 물이 증기 드럼을 떠나는 증기와 조합되어 유지되면, 수분, 즉 물이 과열기 내에서 증발할 때, 고체 불순물이 터빈 또는 다른 증기 구동 장치로 유동하도록 이루어진 과열된 증기 내에 잔류하게 될 것이다. 이를 위해, 그와 함께 혼입된 고체 불순물을 갖는 증기는 상기 터빈 또는 다른 증기 구동 장치의 작동 및 사용 수명에 악영향을 미칠 수 있다.
증기 발생 시스템의 증기 드럼 내의 증기로부터 물의 분리를 실행하기 위한 일 예시적인 혁신적인 기술이 그 모든 권리가 본 출원의 권리의 전체와 동일한 양수인에게 양도된, 본 명세서에 그대로 참조로서 포함되어 있는 미국 특허 제 5,320,652호에 개시되어 있다. 계속해서, '652 미국 특허는 증기 발생 시스템의 증기 드럼 내의 비교적 소량의 공간 내에 설치될 수 있어, 예를 들어 비교적 저압 손실을 갖는 증기 발생 시스템의 증기 드럼을 통해 유동하는 증기-물의 혼합물로부터 상당한 양의 물의 제거를 신속하게 실행하도록 작동하게 하는 개량된 분리기를 개시한다. 이 경우 '652 미국 특허에 개시된 분리기는 존재하는 종래의 분리기 기술에 비해 상당한 개량을 포함하는 것으로 간주되지만, '652 미국 특허가 관련되는 분리기 기술은 '652 미국 특허의 공개 이후에 광범위하게 구현되지 않았다. 오히려, 다른 다소 간단하지만 매우 신뢰적인 분리기 기술이 심지어 현재 광범위하게 사용되는 것이다. 이 광범위하게 사용되는 분리기는 종종 표준 분리기로서 당 기술 분야의 숙련자들에 의해 일컬어지고 있다. 이러한 표준 분리기는 코어 뿐만 아니라 제한된 수의 스피너 블레이드(spinner blade), 예를 들어 4개의 스피너 블레이드를 구체화하고, '652 미국 특허가 구체화하는 확산기 섹션 및 다른 상부 구조체가 결여되어 있고, 이와 같은 확산기 섹션 및 다른 상부 구조체는 '652 미국 특허에 설명되고 도시된 분리기의 하우징(28)의 상부에 적합하게 위치된다. 이와 같은 표준 분리기는 이제 수년 동안 산업에서 양호하게 기능하고 있다.
그러나, 기체로부터 물의 제거와 같이, 증기로부터 액체의 더 효율적인 또는 더 효과적인 제거를 용이하게 하도록 작동할 수 있고, '652 미국 특허에 설명되고 도시된 분리기 기술에 의해 요구되는 비교적 복잡한 상부 구조체를 이용하기 위한 요구를 갖지 않는 분리기의 사용을 통해 구현될 수 있는 신규하고 개량된 분리기 기술에 대한 요구가 여전히 존재한다.
따라서, 본 발명의 목적은 2상 유체 혼합물 내에 혼입된 액체로부터 기체의 분리를 실행하기 위해 작동하는 신규하고 개량된 분리기 기술을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 증기 발생 시스템의 증기 드럼 내의 물로부터 증기의 분리를 실행하기 위해 사용하는데 적합한 신규하고 개량된 분리 기술을 제공하는 것이다.
본 발명의 추가의 목적, 장점 및 신규한 특징은 이어지는 본 명세서의 상세한 설명을 포함하는 본 출원의 개시 내용으로부터, 뿐만 아니라 본 발명의 실시에 의해 당 기술 분야의 숙련자들에게 즉시 명백해질 것이다. 본 발명이 그 바람직한 실시예(들)를 참조하여 이하에 더 상세히 설명되지만, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니라는 것이 즉시 이해될 것이다. 이를 위해, 본 명세서에 포함된 교시로의 접근을 갖는 당 기술 분야의 숙련자들은 본 발명이 상당한 실용성을 가질 수 있다는 것에 대해 그리고 본 발명의 본질로부터 벗어나지 않고 본 발명이 개시되고 도시되고 청구되는 바와 같은 본 발명의 범주 내에 있는 추가의 구현, 수정 및 실시예, 뿐만 아니라 그 다른 사용 분야가 존재한다는 것을 인식할 것이다.
본 발명에 따르면, 통로 내에서 유동하는 기체-액체 혼합물로부터 액체의 분리를 실행하기 위해 작동하도록 설계된 분리 기술이 제공되고, 통로는 그 내부에 형성된 관통 슬롯을 갖는 주위벽에 의해 형성된다. 그 설명을 계속하면, 기체-액체 혼합물의 유동은 이러한 통로의 입구에 수용된다. 게다가, 이와 같은 기체-액체 혼합물 내에 포함된 액체의 액적이 주위벽 내에 형성된 슬롯을 통해 유동하도록 하기 위해 원심력이 인가되도록 설계되고, 그에 따라 기체-감소된 액체 혼합물 유동은 이어서 이러한 통로가 적합하게 제공되는 출구로부터 배기된다. 이를 위해, 본 발명의 분리 기술은 증기 발생 시스템의 증기 드럼 내의 증기-물 혼합물로부터 물의 분리를 실행하기 위해 사용하기에 특히 적합하다.
바람직하게는, 본 발명에 따르면, 주위벽 내에 적합하게 형성된 슬롯을 통해 유동하게 되는 액적은 적어도 1회 스크리닝되는데, 예를 들어 필터링된다. 더 바람직하게는, 초기 스크리닝이 실시되는 이러한 액적의 적어도 일부는 1회 재차 스크리닝되고, 이어서 스크리닝이 1회 재차 실시되어 있는 이러한 액적의 적어도 일부는 또 다시 스크리닝된다.
본 발명의 특정 구현예에 따르면, 원통형 파이프의 형태일 수 있는 챔버 및 복수의 스피너 블레이드가 구체화되어 있는 기체-액체 분리기가 제공된다. 이러한 챔버는 기체-액체 혼합물의 유동을 수용하기 위해 작동하도록 설계된 입구 개구와, 기체-감소 액체 혼합물을 그를 통해 배기하기 위해 작동하도록 설계된 출구 개구의 모두를 구체화한다. 그 설명을 계속하면, 이와 같은 챔버는 또한 벽을 구비하고, 상기 벽의 내부면은 상기 입구 개구와 상기 출구 개구 사이로 종방향으로 연장하는 통로를 형성하도록 작동한다. 또한, 본 발명에 따르면, 슬롯은 상기 벽의 내부면과 외부면을 통해 형성된다. 이와 같은 슬롯은 상기 벽의 원주를 따라 연장하도록 이루어질 수 있고, 바람직하게는 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면 상기 챔버의 벽의 내부면 및 외부면을 통해 적합하게 형성된 일련의 인접한 슬롯 중 하나를 포함한다.
이와 더 관련하여, 복수의 스피너 블레이드는 슬롯 아래에 위치되도록 통로 내에 적합하게 배치된다. 계속해서, 본 발명에 따르면, 상기 스피너 블레이드는 바람직하게는 그로의 유동이 스핀하게 이루어진 기체-액체 혼합물 유동을 유도하도록 작동하기 위해, 바람직하게는 이와 같은 스피닝이 상기 통로의 종축 둘레에서 발생하도록 적합하게 구성되고, 즉 적합하게 성형되고 치수 설정된다. 이와 같은 스피닝은 이어서 스피닝이 실시되어 있는 기체-액체 혼합물 유동 내에 혼입된 액체의 액적이 벽의 내부면에 대해 그리고 슬롯을 통해 원심력으로 상향 유동하게 작동하도록 설계된다. 복수의 상기 스피너 블레이드는 상기 챔버의 벽의 입구 개구와 상기 챔버의 벽의 출구 개구 사이의 대략 중간에 위치되도록 본 발명에 따라 적합하게 배치되지만, 그 다른 배열이 본 발명의 본질로부터 벗어나지 않고 동등하게 양호하게 이용될 수 있다. 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 블레이드의 수는 바람직하게는 4개를 초과하지만, 더 많거나 적은 수의 스피너 블레이드가 본 발명의 본질로부터 벗어나지 않고 동등하게 양호하게 이용될 수 있다. 본 발명의 일 예시적인 구현예에서, 10개의 스피너 블레이드가 매우 양호하게 작용하는 것으로 판명되었다. 그러나, 이와 같은 스피너 블레이드의 수 및 구성이 본 발명의 분리 기술을 이용하는 것이 바람직한 특정 용례의 특성에 따라 변경될 수 있다는 것이 당 기술 분야의 숙련자들에 의해 즉시 인식될 것이다. 개별 용례에 사용을 위한 이와 같은 스피너 블레이드의 구성을 실행하기 위한 기술은 잘 알려져 있고 이러한 기술은 그 원하는 용례에 사용을 위해 이와 같은 스피너 블레이드를 적합하게 구성하기 위해 통상적으로 적용된다는 것이 또한 당 기술 분야의 숙련자들에 의해 즉시 인식될 수 있을 것이다. 통로는 스피닝이 실시되어 있는 기체-감소 액체 혼합물 유동이 상기 챔버의 벽에 제공된 출구 개구로 유동하게 작동되도록 적합하게 구성되는데, 즉 적합하게 치수 설정되고 성형된다.
유리하게는, 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, No. 8 메시 금속 스크린은 슬롯을 통해 유동하게 되는 액적의 경로 내에 배치되도록 챔버 외부에 적합하게 위치된다. 메시가 이와 같이 제공되면, 상기 메시는 바람직하게는 상기 메시의 2개의 단부 사이에 종방향으로 연장하는 격실을 형성하게 작동하도록 설계된 메시 벽을 구체화하고, 이와 같은 챔버는 격실 내에 배치되도록 적합하게 설계된다. 계속해서, 통로의 종축은 또한 격실의 종축으로서 기능할 수 있지만, 이는 본 발명의 작동 모드가 관련되는 한 선택적인 것으로 간주된다. 더 바람직하게는, 이와 같은 메시는 상기 통로의 종축에 실질적으로 직교하는 평면 내에서 연장하는 그 내부에 형성된 주름부를 가질 것이다. 이를 위해, 상기 메시는 그 종방향에서 아코디언 형상일 수 있다.
에를 들면, 6 게이지 메시 금속 스크린과 같은, 다른 제 2 메시가 또한 본 발명의 본질로부터 벗어나지 않고 챔버의 외부에 위치되어, 이와 같은 제 2 메시가 상기 단락에서 참조하고 있는, 이하에서 제 1 메시라 칭하게 될 메시를 통해 유동하게 되는 액적의 경로 내에 적합하게 배치된다. 제 2 메시가 이와 같이 제공되면, 상기 제 2 메시는 제 2 메시의 2개의 단부 사이로 종방향으로 연장하도록 설계된 다른, 즉 또는 제 2 격실을 형성하도록 작동하고, 상기 제 1 메시가 제 2 격실 내에 적합하게 배치되도록 하는 메시 벽을 갖는 것이 바람직하다. 통로의 종축은 또한 상기 제 2 격실의 종축으로서 기능할 수 있다.
0.5 인치 No. 13 팽창 금속 스크린과 같은 제 3 메시가 추가적으로 본 발명의 본질로부터 벗어나지 않고 챔버의 외부에 적합하게 위치될 수 있다. 이와 같은 제 3 메시는 상기 제 2 메시를 통해 유동하게 되는 액적의 경로 내에 배치되도록 설계된다. 상기 제 3 메시가 이와 같이 제공되면, 상기 제 3 메시는 제 3 메시의 2개의 단부 사이로 종방향으로 연장하도록 설계된 제 3 격실을 형성하도록 작동하고, 상기 제 2 메시가 상기 제 3 격실 내에 적합하게 배치되도록 하는 메시 벽을 갖는 것이 바람직하다. 이 경우에도, 통로의 종축은 또한 상기 제 3 격실의 종축으로서 기능할 수 있다.
본 발명에 따르면, 2상 유체 혼합물 내에 혼입된 액체로부터 기체의 분리를 실행하기 위해 작동하는 신규하고 개량된 분리기 기술이 제공되고, 또한 증기 발생 시스템의 증기 드럼 내의 물로부터 증기의 분리를 실행하기 위해 사용하는데 적합한 신규하고 개량된 분리 기술이 제공된다.
도 1은 본 발명에 따라 구성된 분리기를 구비하는 증기 드럼의 단면도.
도 2는 본 발명에 따라 구성된 도 1에 도시된 분리기의 단면도.
도 3은 본 발명에 따라 구성된, 슬롯을 통해 취한 도 2에 도시된 분리기의 챔버의 평면도.
도 4는 본 발명에 따라 구성된, 도 2에 도시된 분리기의 슬롯 및 스크린을 구체화하는 챔버 벽의 부분의 확대도.
도면의 도 1을 구체적으로 참조하면, 이 도면에 도시된 드럼(112)은 세장형 원통형 형상을 갖고 그 축이 수평선에 평행한 상태로 배치되기 위해 통상의 증기 드럼 구성을 구체화한다. 그 설명을 계속하면, 드럼(112)은 그를 통해 증기 발생기로부터 수용된 증기/물 혼합물을 유동하도록 이루어지고, 그로부터 이 증기/물 혼합물이 드럼 라이너 또는 배플(118)과 드럼(112) 사이에 존재하는 환형 공간(116) 내로 배출되는 라이저 파이프(114)에 의해 적합하게 관통된다. 라이저 파이프(114)는 환형 공간(116) 주위에 다소 균일하게 분포된 것으로서 도면의 도 1에 도시되었지만, 이러한 라이저 파이프(114)에 의해 통과되는 드럼(112)의 실제 섹션은 이하의 것, 즉 드럼 작동 압력, 노 순환의 유형 및 드럼(112) 내로의 증기 및 물의 질량 로딩의 모두에 의존하는 변수이다. 배플부(120)에 의해 그 저부 단부에서 폐쇄되어 있는 배플(118)은 수평 레지부(122)를 포함한다. 이를 더 참조하면, 상기 부분들(120, 122)을 포함하는 배플(118)은 그에 따라 포위된 환형 공간(116)이 제공되도록 드럼(112)의 전체 길이에 걸쳐 적합하게 연장되도록 설계된다.
계속해서, 배플 레지부(122) 상에는, 바람직하게는 드럼의 축의 일측 상의 2개의 수평 연장 열에 적합하게 위치되는 복수의 증기 분리 유닛(124)이 장착된다. 2개의 이러한 수평 연장 열이 도면의 도 1에 도시되어 있지만, 본 발명의 본질로부터 벗어나지 않고 2개 초과의 이러한 수평 연장 열이 존재할 수도 있다는 것이 이해되어야 한다. 각각의 이러한 수평 연장 열은 요구될 수 있는 바와 같은 수의 분리기를 포함하고 드럼(112)의 크기 및 용량에 의존하도록 설계된다. 증기 발생기(124)는 배플 레지부(122) 내의 구멍(125) 상에 적합하게 위치되도록 장착되어 이에 의해 라이저 파이프(114)로부터 환형 공간(116) 내로, 이어서 그로부터 배플 레지부(122) 내의 구멍(125)을 통해 그리고 분리기(124)의 내부 내로 증기-물 혼합물의 유동을 안내하도록 작동한다.
이제, 도면의 도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 분리기(124)의 각각은 그 내부에 증기-물 혼합물을 수용하기 위해 입구(202)를 구비하는 주조강 지지 링을 포함하는 것으로서 도시된 기부(200)를 포함한다. 그 설명을 계속하면, 원통형 파이프를 포함하는 것으로서 도시된 스피너 챔버(204)는 기부(200)의 상부에 용접되고, 기부(200)로부터 증기-물 혼합물 유동을 수용하기 위한 입구 개구(205), 출구 개구(210) 및 통로를 구비하고, 통로는 챔버(204)의 주위벽의 내부면(204a)에 의해 형성되어 있다.
이와 관련하여, 챔버(204) 내에는, 돔형 상단부 및 하단부를 구비하는 원통형 부재인 코어(206)가 포함된다. 돔형 하단부는 압력 평형을 위한 구멍을 적합하게 구비한다. 코어(206)와 챔버(204) 사이의 환형 공간 내에는 복수의 스피너 블레이드(208)가 적합하게 위치된다. 이 복수의 스피너 블레이드(208)는 코어(206) 및 챔버(204)의 모두에 각각 용접되어 이에 의해 단일의 스피너 유닛을 형성한다. 각각의 스피너 블레이드(208)의 프로파일 및 배출각은 스피너 챔버(204)의 입구 개구(205)에 수용되는 증기/물 혼합물 유동의 원심 운동을 향상시키기 위해 최적화되도록 설계된다. 복수의 스피너 블레이드(208)의 각각이 구체화되도록 이루어지는 프로파일 및 배출각은 그와 분리되도록 설계된 기체-액체 혼합물의 조성 및 열 물리적 특성에 의존한다. 복수의 스피너 블레이드(208)의 각각이 구체화되는 프로파일 및 배출각의 상세는 임의의 특정 상황이 고려되는 한 다양할 수 있지만, 스피너 하우징 및 블레이드 구성이 관련되는 한 도면에서의 도시를 위해 선택되어 있는 개별 스피너 블레이드(208)의 형상은 한정적인 것이 아니라 단지 예시적인 것이고, 이와 같이 본 발명은 스피너 블레이드(208)에 대해 도면에 도시되어 있는 임의의 특정 치수 또는 각도에 한정되는 것은 아니다. 바람직하게는, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 스피너 블레이드(208)의 수는 4개를 초과하지만, 이 스피너 블레이드(208)의 수는 본 발명의 본질로부터 벗어나지 않고 동등하게 양호하게 증가되거나 감소될 수 있다. 설명되고 있는 본 발명의 특정 용례에서, 10개의 스피너 블레이드(208)가 본 발명의 목적을 위해 매우 양호하게 작용하는 것으로 판명되었다.
본 발명의 설명을 계속하면, 이와 같이 수용되는 기체-물 혼합물의 복수의 스피너 블레이드(208)를 통한 유동은 수용되는 증기-물 혼합물 유동을 유도하여 이에 의해 챔버(204)의 주위벽의 내부면(204a)에 의해 형성된 통로의 종축(224) 둘레에서 회전하여, 이러한 증기-물 혼합물 유동에 원심 운동을 부여하도록 설계된다. 이 원심 운동은 이어서 이러한 증기-물 혼합물 유동 내의 액체의 액적이 분리기 하우징(204)의 내부면(204a)에 대해 강제 이동되도록 하고, 동시에 기체가 챔버(204)의 중심으로 이동하게 하여, 이에 의해 이러한 증기-물 혼합물 유동으로부터 물의 분리를 효과적으로 실행한다.
스피너 블레이드(208)를 통과하도록 이루어진 후에, 그로부터 물의 적어도 일부가 스피너 블레이드(208)를 통한 증기-물 혼합물의 통과에 의해 분리되는 증기-물 혼합물 유동이 챔버(204)의 주위벽의 내부면(204a)에 의해 적합하게 형성되는 통로를 통해 유동하게 되고, 그 후에 챔버(204)의 출구 개구(210)를 통해 나선형으로 상승하게 된다. 다른 한편, 챔버(204)의 주위벽의 내부면(204a)에 대해 강제 이동되는 물의 액적의 유동은 챔버(204)의 주위벽의 내부면(204a)을 따라, 그리고 챔버(204)의 주위벽의 원주 주위에 적합하게 형성된 일련의 슬롯(212)을 통해 나선형으로 상승한다.
다음에, 도면의 도 3을 참조하면, 일련의 슬롯(212)이 도시되어 있는 챔버(204)의 도 2의 라인 3-3에서 취한 단면도가 도시되어 있다. 그 설명을 계속하면, 일련의 슬롯들(212)의 슬롯들(212)은 챔버(204)의 주위벽의 세그먼트(400)에 의해 각각 적합하게 분리된다. 본 명세서에 현재 설명되고 있는 본 발명의 특정 실시예에 따르면, 그 각각이 4.25 내지 4.26 인치(107.95 내지 108.2 mm)의 길이 및 0.13 인치(3.30 mm)의 높이를 갖도록 하는 5개의 이러한 슬롯(212)이 바람직하게 제공되지만, 본 발명의 본질로부터 벗어나지 않고 슬롯(212)의 수 및 크기는 본 발명이 이용되고 있는 특정 용례의 특성에 의존하여 변경되게 될 수 있다. 도면의 도 2에 도시된 바와 같이, 인접한 슬롯(212)의 분리를 실행하도록 설계되는 챔버(204)의 주위벽의 세그먼트(400)의 각각은 바람직하게는 대략 1.0 인치(25.4 mm)의 길이이지만, 이는 본 발명의 본질로부터 벗어나지 않고 또한 본 발명이 이용되고 있는 특정 용례의 특성에 따라 변경되게 될 수도 있다. 슬롯(212)의 모두는 수평으로 연장하는 것으로서 도시되어 있지만, 그 다른 배열이 본 발명의 본질로부터 벗어나지 않고 그 대신에 동등하게 양호하게 이용될 수 있다는 것이 당 기술 분야의 숙련자들에게 즉시 명백할 것이다. 이를 위해, 슬롯(212)은 이와 같이 요구되는 경우에, 본 발명의 본질로부터 벗어나지 않고 몇몇 다른 방식으로 배향될 수 있다. 게다가, 슬롯(212)의 모두가 동일한 방식으로 배향되거나 심지어 동일한 크기 및/또는 형상일 수 있는 것이 본 발명에 따라 또한 요구되지 않는다. 이와 관련하여 한정적인 것이 아니라 예로서, 이와 같이 요구되는 경우에, 챔버(204)의 전체 원주 주위로 연장하는 단일의 연속적인 슬롯(212)이 본 발명의 본질로부터 벗어나지 않고 이용될 수 있고, 이 경우에 슬롯(212) 상에 위치된 챔버(204)의 부분은, 챔버(204)의 상부 부분이 이러한 경우에 도 3에 도시된 주위벽의 세그먼트(400)에 의해 지지되지 않을 수 있기 때문에 별도로 지지될 필요가 있다. 그러나, 이용되는 슬롯(212)의 크기, 형상, 배향 및 수에 무관하게, 슬롯(들)(212)은 본 발명에 따라 스피너 블레이드(208) 상에 위치되도록 요구된다.
도면의 도 2를 재차 참조하면, 이를 참조하여 가장 양호하게 이해되는 바와 같이, 일련의 메시(214, 216, 218)는 챔버(204)의 외부에 적합하게 제공된다. 일련의 메시(214, 216, 218)의 구성 및 작동 모드의 특성은 본 발명이 이용되고 있는 특정 용례의 특성에 따라 변경되게 될 수 있다.
도면의 도 4에는, 슬롯(212), 뿐만 아니라 메시(214, 216, 218)의 각각의 부분을 구체화하는 챔버(204)의 벽의 부분을 포함하는 분리기(124)의 섹션의 확대도가 도시되어 있다. 도면의 도 2 및 도 4를 더 참조하면, 본 명세서에 현재 설명되고 있는 본 발명의 특정 실시예에 따르면, 종종 당 기술 분야에서 필터라 칭하는 메시(214)는 바람직하게는 0.047 직경 와이어가 이용되는 No. 8 메시 금속 스크린을 포함한다. 메시(214)는 슬롯(212)을 통해 유동하게 되는 물의 액적의 경로 내에 위치되도록 적합하게 위치된다. 본 명세서에 설명되고 있는 본 발명의 특정 실시예에서, 메시(214)는 원통형 형상을 구체화하고, 챔버(204)를 둘러싸게 작동하도록 설계된다. 이를 위해, 메시(214)의 벽은 메시(214)의 대향 단부 사이에 종방향으로 연장하는 격실을 형성하도록 적합하게 설계되어, 적합하게는 챔버(204)가 이 격실 내에 적합하게 배치된다. 도면의 도 2를 참조하여 가장 양호하게 이해되는 바와 같이, 챔버(204)의 내부면(204a)에 의해 형성된 통로의 종축(224)은 또한 전술된 격실의 종축으로서 기능하도록 설계되지만, 그 다른 배열이 본 발명의 본질로부터 벗어나지 않고 그 대신에 동등하게 양호하게 이용될 수 있다.
그 설명을 계속하면, 메시(214)는 바람직하게는 그 각각이 챔버(204)의 내부면(204a)에 의해 형성된 통로의 종축(224)에 실질적으로 직교적으로 연장하는 평면 내에 놓이도록 하는 2개의 주름부 또는 주름을 적합하게 구비한다. 메시(214)가 적합하게 구비하는 이들 주름부는 메시(214)의 종방향을 참조하여 볼 때 메시(214)가 아코디언 형상을 갖게 작동하도록 설계된다. 이들 주름부는 또한 도면의 도 2 및 도 4를 참조하여 가장 양호하게 도시된 바와 같이 그 입면도를 참조하여 볼 때 주름부 사이에 위치된 메시(214)의 개별 섹션이 원추형이 되도록 작동한다.
계속해서, 이와 같이 함으로써 슬롯(212)을 통해 유동하게 되는 물의 액적은 높은 속도로 메시(214)에 접촉하게 된다. 이를 위해, 슬롯(212)으로부터 유동하고 메시(214)와 접촉하게 되는 물의 액적 사이의 접촉력은 물 내에 혼입되어 유지되는 유착된 증기 기포가 물의 액적으로부터 분리되어 메시(214)를 통해 상향으로 이동하여 이에 의해 챔버(204)의 주위벽의 외부면(204b)과 메시(216) 사이로 상향 방향으로 계속 유동한다. 게다가, 그 이러한 접촉은 또한 슬롯(212)으로부터 유동하게 되는 물의 액적의 속도를 감소시키도록 작동하고, 이와 같이 또한 물의 액적의 이러한 유동 내에 혼입된 증기 운반량을 감소시키도록 작동한다.
이와 더 관련하여, 슬롯(212)으로부터 유동하는 물 내의 액적들의 일부는 메시(214)에 의해 포획되고 이를 위해 적합하게 제공된 출구 개구(225)로 메시(214)를 따라 그리고 출구 개구(225)로부터 드럼(112)의 저부에 존재하는 재차 액체의 풀(pool)로 하향 방향으로 이동하게 되도록 설계된다. 그러나, 슬롯(212)으로부터 그 유동 내의 물의 액적의 다른 것들은 메시(214)를 통과하게 되고, 이와 같이 메시(216)와 접촉하게 된다.
본 명세서에 현재 설명되고 있는 본 발명의 특정 실시예에 따르면, 종종 당 기술 분야에서 내부 재킷이라 칭하는 메시(216)는 바람직하게는 6 게이지 메시 금속 스크린을 포함한다. 이를 위해, 메시(216)는 메시(214)를 통과하게 되는 물의 액적의 경로 내에 적합하게 위치되도록 설계된다. 본 명세서에 현재 설명되고 있는 본 발명의 특정 실시예에서, 메시(216)는 원통형 형상을 구체화하고, 메시(214)를 둘러싸게 작동하도록 설계된다. 이를 위해, 메시(216)는 메시(216)의 대향 단부들 사이로 종방향으로 연장하는 다른, 즉 또는 제 2 격실을 형성하도록 작동하는 메시 벽을 구비하여, 메시(214)가 이 격실 내에 적합하게 배치된다. 도면의 도 2를 참조하여 가장 양호하게 이해되는 바와 같이, 챔버(204)의 내부면(204a)에 의해 형성된 통로의 종축(224)은 또한 메시(216)에 의해 형성된 다른, 즉 또는 제 2 격실의 종축으로서 기능하도록 설계된다.
그 설명을 계속하면, 메시(214)를 통과하게 되는 물의 액적의 유동은 메시(216)에 대해 투척되는 경향이 있다. 이를 위해, 물의 액적의 메시(214)와의 이러한 충돌은 그와 함께 혼입된 기체의 메시(216)에 도달하는 물의 액적의 유동으로부터 해제를 실행하도록 또한 작동한다. 더욱이, 물의 액적의 유동의 메시(216)와의 접촉은 물의 액적의 유동의 속도를 더 감소시키게 작동하도록 설계되고, 이는 이어서 물의 액적 내로의 기체의 재혼입량의 감소를 실행하게 작동하도록 설계된다. 이와 더 관련하여, 이와 같이 해제된 이러한 기체는 이어서 챔버(204)의 주위벽의 외부면(204b)의 외부로 상향 방향으로 유동하게 된다.
메시(214)로부터 그 유동 내의 물의 액적의 일부는 메시(216)에 의해 포획되고 이를 위해 적합하게 제공된 출구 개구(225)로 메시(216)를 따라 그리고 출구 개구(225)로부터 드럼(112)의 저부에 존재하는 액체의 풀로 재차 하향 방향으로 이동하도록 설계된다. 그러나, 그 유동의 물의 액적의 다른 것들은 메시(216)를 통과하게 되고 이와 같이 메시(218)와 접촉하게 된다.
본 명세서에 현재 설명되고 있는 본 발명의 특정 실시예에 따르면, 종종 당 기술 분야에서 외부 재킷이라 칭하는 메시(218)는 바람직하게는 0.5 인치 No. 13 팽창 금속 스크린을 포함한다. 이를 위해, 메시(218)는 메시(216)를 통과하게 되는 물의 액적의 경로에 적합하게 위치되도록 설계된다. 본 명세서에 현재 설명되고 있는 본 발명의 특정 실시예에서, 메시(218)는 원통형 형상을 구체화하고, 메시(216)를 둘러싸도록 설계된다. 이를 위해, 메시(218)는 제 3 메시(218)의 대향 단부들 사이로 종방향으로 연장하는 제 3 격실을 형성하도록 작동하는 메시 벽을 구체화하여, 메시(216)가 이 제 3 격실 내에 적합하게 배치된다. 도면의 도 2를 참조하여 가장 양호하게 이해된 바와 같이, 이 경우에 또한 챔버(204)의 내부면(204a)에 의해 형성된 통로의 종축(224)은 제 3 격실의 종축으로서 또한 기능하도록 설계되고, 이 제 3 격실은 메시(218)에 의해 형성된다.
그 설명을 계속하면, 메시(216)를 통과하게 되는 물의 액적의 유동은 메시(218)에 대해 투척되는 경향이 있다. 이를 위해, 물의 액적의 메시(218)와의 이러한 충돌은 여전히 그와 함께 혼입된 기체의 또 다른 양이 메시(218)에 도달하는 물의 액적의 유동으로부터 해제를 실행하도록 또한 작동한다. 더욱이, 물의 액적의 유동의 메시(218)와의 접촉은 물의 액적의 유동의 속도를 더 감소시키게 작동하도록 설계되고, 이는 이어서 물의 액적 내로의 기체의 재혼입량의 감소를 실행하게 작동하도록 설계된다. 이와 더 관련하여, 이와 같이 감소된 이러한 기체는 이어서 챔버(204)의 주위벽의 외부면(204b)의 외부로 상향 방향으로 유동하게 된다.
그 유리한 특징은 메시(216)를 통과하게 되는 물의 유동 내의 액적의 전체가 아닌, 실질적인 전체가 또한 메시(218)에 의해 모두 포획될 수 있고, 이를 위해 적합하게 제공된 출구 개구(225)로 메시(218)를 따라 그리고 출구 개구(225)로부터 드럼(112)의 저부에 존재하는 액체의 풀(pool)로 재차 하향 방향으로 이동하게 될 수 있다.
계속해서, 각각 메시(214, 216, 218)와 접촉하게 되는 물의 액적의 유동으로부터 분리되어 있는 기체는 그 결과 증기 수집 노즐(230)로 상향 방향으로 유동하게 된다. 이를 위해, 증기 수집 노즐(230)은 바람직하게는 "도넛"의 형상을 구체화하여, 이에 의해 출구 개구(220)를 형성하도록 작동하는 개방 중심을 갖고, 이 출구 개구를 통해 그로부터 기체의 제거가 실시된 후에 스팀-물 혼합물이 이후에 드럼(112) 내로 재차 해제되도록 챔버(204)의 출구 개구(210)로부터 적합하게 배기된다. 계속해서, 수집 노즐(230) 내에 수집된 기체는 또한 이를 위해 적합하게 제공된 통상의 구성의 하나 이상의 노즐 오리피스를 통해 드럼(112) 내로 재차 해제된다. 수집 노즐(230)은 드럼(112) 내로의 기체의 유동 분포를 향상시키도록 작동하기 위해 임의의 공지의 기술의 사용에 따라 설계될 수 있지만, 그 다른 배열이 본 발명의 본질로부터 벗어나지 않고 동등하게 양호하게 이용될 수 있다.
그로부터 기체의 제거가 실시된 후에, 분리기(24)의 상부로부터 유동하는 증기-물 혼합물은 분리기(24) 및 상부에 위치된 기체를 위한 공간으로 진입하게 되고, 이어서 도 1에 도시된 것으로 발견될 수 있는 증기 출구(82)를 향한 상향 방향으로 유동하게 이루어진다. 그 유리한 특징은 분리기(24)와 증기 출구(82) 사이에 최종 증기 건조기가 위치된다는 것이고, 최종 증기 건조기는 도면에 도면 부호 84로 일반적으로 나타낸다. 이와 관련하여, 최종 증기 건조기(84)는 본 발명의 본질로부터 벗어나지 않고, 이들에 한정되는 것은 아니지만 임의의 통상의 형태의 증기 건조기를 포함하는 임의의 유형의 통상의 구성을 구현하도록 이루어질 수도 있다. 최종 증기 건조기(84)가 수년간 동안 사용되어 왔고 당 기술 분야의 숙련자들에 의해 양호하게 이해되기 때문에, 최종 증기 건조기의 작동 모드 및 구성의 특성에 관한 특성 상세가 반드시 본 명세서에 설명되고 그리고/또는 도시될 필요가 있는 것으로 여겨지지는 않는다.
상기 설명에 따르면, 따라서 한정이 아니라 예로서, 증기 발생 시스템의 증기 드럼 내의 물로부터 증기와 같은 2상 유체 혼합물 내에 혼입된 기체의 액체로부터 분리를 실행하기 위해 작동하도록 설계된 신규하고 개량된 분리 기술이 본 발명에 따라 제공된다.
본 발명의 실시예(들)가 설명되었지만, 그의 일부가 상기에 암시되어 있는 수정예가 본 발명의 본질로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 당 기술 분야의 숙련자들에 의해 여전히 즉시 이루어질 수 있다는 것이 당 기술 분야의 숙련자들에 의해 즉시 이해될 것이다. 따라서, 본 명세서에 암시되어 있는 모든 이러한 수정예 뿐만 아니라 본 발명의 진정한 사상 및 범주 내에 있을 수 있는 임의의 및 모든 다른 수정예를 커버하는 것으로 첨부된 청구범위에 의해 의도된다.
112: 드럼 114: 라이저 파이프
116: 환형 공간 118: 배플
120: 배플부 122: 수평 레지부
124: 분리기 125: 구멍
200: 기부 202: 입구
204: 스피너 챔버 205: 입구 개구
206: 코어 208: 스피너 블레이드
210: 출구 개구 212: 슬롯
214, 216, 218: 메시 224: 종축
225: 출구 개구 230: 증기 수집 노즐
400: 세그먼트

Claims (20)

  1. 기체-액체 분리기로서,
    (i) 기체-액체 혼합물의 유동시에 수용하기 위해 작동하는 입구 개구, (ii) 상기 기체-액체 혼합물을 배기하기 위해 작동하는 출구 개구, (iii) 내부면 및 외부면을 포함하는 벽으로서, 상기 내부면은 상기 입구 개구와 상기 출구 개구 사이로 종방향으로 연장하는 통로를 형성하도록 작동하는, 상기 벽, 및 (iv) 상기 벽의 상기 내부면 및 상기 외부면 모두를 통해 적합하게 형성된 슬롯을 갖는 챔버; 및
    상기 슬롯 아래에 위치되도록 상기 통로 내에 적합하게 배치되고, 상기 기체-물 혼합물의 유동을 스핀 유도하게 작동하도록 적합하게 구성되어, 이에 의해 상기 벽의 상기 내부면에 대해 스핀하고 이어서 상기 슬롯을 통해 스핀하는 상기 기체-액체 혼합물의 유동 내에 혼입된 액체의 액적들에 원심력을 인가하게 하는 복수의 스피너 블레이드를 포함하고,
    상기 통로는 상기 기체-액체 혼합물의 유동이 상기 출구 개구를 향하게 작동하도록 적합하게 구성되는 기체-액체 분리기.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 슬롯은 상기 벽의 원주를 따라 연장하는 기체-액체 분리기.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 슬롯은 일련의 인접한 슬롯들 중 하나이고, 상기 일련의 인접한 슬롯들의 각각은 상기 챔버의 상기 벽의 상기 내부면 및 상기 외부면을 통해 형성되는 기체-액체 분리기.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 복수의 스피너 블레이드는 상기 입구 개구와 상기 출구 개구 사이의 대략 중간에 적합하게 배치되는 기체-액체 분리기.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 슬롯을 통해 유동하게 되는 상기 기체-액체 혼합물 내의 액체의 상기 액적의 유동 경로 내에 배치되도록, 상기 챔버의 외부에 적합하게 위치되는 메시를 추가로 포함하는 기체-액체 분리기.
  6. 제 5 항에 있어서, 상기 메시는 상기 통로의 종축에 실질적으로 직교하는 평면 내에서 연장하는 주름부를 갖는 주름형 메시인 기체-액체 분리기.
  7. 제 5 항에 있어서, 상기 메시는 (i) 제 1 단부, (ii) 제 2 단부, 및 (iii) 상기 제 1 단부와 상기 제 2 단부 사이로 종방향으로 연장하는 격실을 형성하도록 작동하는 메시 벽을 가지며,
    상기 챔버는 상기 격실 내에 적합하게 배치되고,
    상기 통로의 종축은 또한 상기 격실의 종축으로서 기능하는 기체-액체 분리기.
  8. 제 5 항에 있어서, 상기 메시는 제 1 메시이고,
    상기 제 1 메시를 통과하도록 이루어진 상기 기체-액체 혼합물 내의 액체의 상기 액적의 유동 경로 내에 적합하게 배치되도록 상기 챔버의 외부에 적합하게 위치된 제 2 메시를 추가로 포함하는 기체-액체 분리기.
  9. 제 8 항에 있어서, 상기 제 1 메시는 (i) 제 1 단부, (ii) 제 2 단부, 및 (iii) 상기 제 1 단부와 상기 제 2 단부 사이로 종방향으로 연장하는 제 1 격실을 형성하도록 작동하는 메시 벽을 가지며,
    상기 제 2 메시는 (i) 제 1 단부, (ii) 제 2 단부, 및 (iii) 상기 제 1 단부와 상기 제 2 단부 사이로 종방향으로 연장하는 제 2 격실을 형성하도록 작동하는 메시 벽을 가지며,
    상기 챔버는 상기 제 1 격실 내에 적합하게 배치되고,
    상기 제 1 메시는 상기 제 2 격실 내에 적합하게 배치되고,
    상기 통로의 종축은 또한 상기 제 1 격실 및 상기 제 2 격실의 각각의 종축으로서 기능하는 기체-액체 분리기.
  10. 제 8 항에 있어서, 상기 제 2 메시를 통과하도록 이루어진 상기 기체-액체 혼합물의 상기 액적의 유동 경로 내에 적합하게 배치되도록, 상기 챔버의 외부에 적합하게 위치된 제 3 메시를 추가로 포함하는 기체-액체 분리기.
  11. 제 10 항에 있어서, 상기 제 1 메시는 (i) 제 1 단부, (ii) 제 2 단부, 및 (iii) 상기 제 1 단부와 상기 제 2 단부 사이로 종방향으로 연장하는 제 1 격실을 형성하도록 작동하는 메시 벽을 가지며,
    상기 제 2 메시는 (i) 제 1 단부, (ii) 제 2 단부, 및 (iii) 상기 제 1 단부와 상기 제 2 단부 사이로 종방향으로 연장하는 제 2 격실을 형성하도록 작동하는 메시 벽을 가지며,
    상기 제 3 메시는 (i) 제 1 단부, (ii) 제 2 단부, 및 (iii) 상기 제 1 단부와 상기 제 2 단부 사이로 종방향으로 연장하는 제 3 격실을 형성하도록 작동하는 메시 벽을 가지며,
    상기 챔버는 상기 제 1 격실 내에 적합하게 배치되고,
    상기 제 1 메시는 상기 제 2 격실 내에 적합하게 배치되고,
    상기 제 2 메시는 상기 제 3 격실 내에 적합하게 배치되고,
    상기 통로의 종축은 또한 상기 제 1 격실, 상기 제 2 격실 및 상기 제 3 격실의 각각의 종축으로서 기능하는 기체-액체 분리기.
  12. 제 1 항에 있어서, 상기 기체-액체 혼합물 내의 기체는 증기이고, 상기 기체-액체 혼합물 내의 액체는 물인 기체-액체 분리기.
  13. 입구 및 출구를 갖는 통로 내에서 유동하도록 이루어진 기체-액체 혼합물로부터 액체의 분리를 실행하기 위해 작동하는 방법으로서, 상기 통로는 그 내부에 제공된 관통 슬롯을 갖는 주위벽에 의해 형성되는, 상기 기체-액체 혼합물로부터 액체의 분리를 실행하기 위해 작동하는 방법에 있어서,
    기체-액체 혼합물의 유동을 상기 통로의 입구에서 수용하는 단계와;
    상기 통로의 입구에서 수용되는 기체-액체 혼합물 내의 액체의 액적이 상기 주위벽 내의 관통 슬롯을 통해 유동하도록 원심력을 인가하는 단계; 및
    상기 액체의 액적들이 제거된 후에, 기체-액체 혼합물의 유동을 상기 통로의 출구로부터 배기하는 단계를 포함하는 방법.
  14. 제 13 항에 있어서, 상기 슬롯을 통해 유동하도록 이루어진 액체의 액적들을 스크리닝하는 단계를 추가로 포함하는 방법.
  15. 제 14 항에 있어서, 스크리닝이 이미 실시된 액체의 액적들의 적어도 일부를 재차 스크리닝하는 단계를 추가로 포함하는 방법.
  16. 제 15 항에 있어서, 스크리닝이 이미 재차 실시된 액체의 액적들의 적어도 일부에 또 다시 스크리닝하는 단계를 추가로 포함하는 방법.
  17. 제 13 항에 있어서, 상기 기체-액체 혼합물 내의 기체는 증기이고, 상기 기체-액체 혼합물 내의 액체는 물인 방법.
  18. 기체-액체 분리기로서,
    (i) 입구 개구, (ii) 출구 개구, (iii) 내부면 및 외부면을 포함하는 벽으로서, 상기 내부면은 상기 입구 개구와 상기 출구 개구 사이로 종방향으로 연장하는 통로를 형성하도록 작동하는, 상기 벽, 및 (iv) 원주를 따라 그리고 상기 챔버의 상기 벽의 상기 내부면 및 상기 외부면 모두를 통해 연장하도록 적합하게 형성된 일련의 인접한 슬롯을 갖는 원통형 챔버와;
    상기 슬롯 아래에 위치되도록 상기 통로 내에 적합하게 배치된 복수의 스피너 블레이드와;
    (i) 제 1 단부, (ii) 제 2 단부, 및 (iii) (a) 상기 제 1 단부와 상기 제 2 단부 사이로 종방향으로 연장하고 (b) 그 내부에 배치된 상기 원통형 챔버를 갖는 격실을 형성하도록 작동하는 메시 벽을 갖는 제 1 메시와;
    (i) 제 1 단부, (ii) 제 2 단부, 및 (iii) (a) 상기 제 1 단부와 상기 제 2 단부 사이로 종방향으로 연장하고 (b) 그 내부에 배치된 상기 제 1 메시를 갖는 제 2 격실을 형성하도록 작동하는 메시 벽을 갖는 제 2 메시; 및
    (i) 제 1 단부, (ii) 제 2 단부, 및 (iii) (a) 상기 제 1 단부와 상기 제 2 단부 사이로 종방향으로 연장하고 (b) 그 내부에 배치된 상기 제 2 메시를 갖는 제 3 격실을 형성하도록 작동하는 메시 벽을 갖는 제 3 메시를 포함하는 기체-액체 분리기.
  19. 제 18 항에 있어서, 상기 제 1 메시의 상기 메시 벽은 상기 통로의 종축에 실질적으로 직교하는 평면 내에서 연장하는 주름부를 포함하는 기체-액체 분리기.
  20. 제 18 항에 있어서, 상기 통로, 상기 제 1 격실, 상기 제 2 격실 및 상기 제 3 격실은 각각 동일한 종축을 갖는 기체-액체 분리기.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20210155332A (ko) * 2020-06-15 2021-12-22 (주)유니시스 플래시 탱크용 배출증기 저감시설

Families Citing this family (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2008103304A2 (en) * 2007-02-23 2008-08-28 Exxonmobil Research And Engineering Company Improved de-entrainment tray for high capacity operation
DE102011122322A1 (de) * 2011-12-23 2013-06-27 Mann + Hummel Gmbh Fliehkraftabscheider und Filteranordnung
US9192886B2 (en) * 2013-01-02 2015-11-24 Koch-Glitsch, Lp Cyclone, cyclone mist eliminator and method of use
US9211547B2 (en) 2013-01-24 2015-12-15 Lp Amina Llc Classifier
CN104329732B (zh) * 2014-07-03 2018-01-05 青岛海尔空调器有限总公司 空气处理系统
CN104315696B (zh) 2014-07-03 2017-10-13 青岛海尔空调器有限总公司 一种空气处理系统
CN105561717B (zh) * 2015-10-16 2017-09-29 珠海精润石化有限公司 离心式脱硫系统气液分离器
CN105289117B (zh) * 2015-12-08 2017-11-10 江苏揽山环境科技股份有限公司 除雾器
CN105289114B (zh) * 2015-12-08 2017-07-04 江苏揽山环境科技股份有限公司 除雾除尘叶片组
US11291938B2 (en) 2016-12-16 2022-04-05 General Electric Technology Gmbh Coanda effect moisture separator system
CN107630818B (zh) * 2017-09-21 2019-03-01 西安交通大学 一种组合型油气分离器及其油气分离方法
US11478736B2 (en) * 2018-05-18 2022-10-25 Donaldson Company Inc. Precleaner arrangement for use in air filtration and methods
CN109806673A (zh) * 2019-03-06 2019-05-28 中国石油大学(北京) 一种用于气体消泡的气液分离装置
CN111514679B (zh) * 2020-05-09 2021-09-28 中煤科工集团重庆研究院有限公司 一种扭力脱水筒及高效四级脱水除尘器
CN112221255A (zh) * 2020-09-07 2021-01-15 武汉第二船舶设计研究所(中国船舶重工集团公司第七一九研究所) 一种平行布置的多级汽水分离器
FI130217B (en) 2021-03-25 2023-04-27 Andritz Oy Separator of water and steam in a steam boiler drum
US11473773B1 (en) * 2022-04-07 2022-10-18 Superior Boiler Works, Inc. Steam separator for boiler

Family Cites Families (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2594490A (en) 1948-01-30 1952-04-29 Comb Eng Superheater Inc Apparatus for securing dry steam
US2891632A (en) * 1955-10-27 1959-06-23 Babcock & Wilcox Co Cyclone steam and water separator with whirl chamber cage in mixture inlet chamber
US3165387A (en) * 1961-12-27 1965-01-12 Combustion Eng Method and apparatus for removal of silica vapor from steam
US3216182A (en) 1964-10-06 1965-11-09 Gen Electric Axial flow vapor-liquid separator
US3386230A (en) * 1966-12-27 1968-06-04 Donaldson Co Inc Liquid and gas separator
US4349360A (en) 1980-09-18 1982-09-14 Shell Oil Company Fluid treating column and apparatus for treating mixtures of liquid and gas
US4516994A (en) * 1984-04-11 1985-05-14 Vilter Manufacturing Corporation Apparatus for separating liquid droplets from gas
US4602925A (en) 1984-12-27 1986-07-29 Westinghouse Electric Corp. Moisture separator
US4702893A (en) * 1985-06-27 1987-10-27 Kirk Samuel A Acid air pollution precipitators
JPH0481617U (ko) * 1990-11-26 1992-07-16
JP3288070B2 (ja) * 1992-05-20 2002-06-04 有限会社マエダ 圧縮空気用フィルタ装置
US5271753A (en) * 1992-12-29 1993-12-21 Combustion Engineering, Inc. Steam drying apparatus
US5320652A (en) * 1993-07-12 1994-06-14 Combustion Engineering, Inc. Steam separating apparatus
JP3697118B2 (ja) * 1999-09-14 2005-09-21 三菱重工業株式会社 気水分離器
US7156889B1 (en) * 2003-07-15 2007-01-02 Astec, Inc. Assembly for removing dust from gas stream
NL1026268C2 (nl) * 2004-05-26 2005-11-30 Flash Technologies N V In-lijn cycloonscheider.
US20060168921A1 (en) * 2005-01-28 2006-08-03 San Ford Machinery Co., Ltd. Oil gas filtering device
JP4702666B2 (ja) 2005-07-20 2011-06-15 Smc株式会社 ドレンセパレータ
JP5285212B2 (ja) * 2006-03-02 2013-09-11 三菱重工業株式会社 気水分離器
DE202006006084U1 (de) * 2006-04-12 2007-08-16 Mann + Hummel Gmbh Mehrstufige Vorrichtung zum Abscheiden von Flüssigkeitstropfen aus Gasen
EP1930059B1 (de) * 2006-11-13 2013-05-15 Sulzer Chemtech AG Tropfenabscheider
US7837752B2 (en) * 2007-12-03 2010-11-23 Honeywell International Inc. Water removal downstream of a turbine

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20210155332A (ko) * 2020-06-15 2021-12-22 (주)유니시스 플래시 탱크용 배출증기 저감시설

Also Published As

Publication number Publication date
TWI364315B (en) 2012-05-21
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KR101380640B1 (ko) 2014-04-04
CA2713549A1 (en) 2009-08-27

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