SEPARADOR DE GOTAS
DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN La invención se refiere a un separador de gotas asi comq, a un componente generador de turbulencia para un separador de gotas, en particular para una corriente de gas que fluye velozmente. También se refiere a un separador de gotas con componentes generadores de turbulencias. Por el documento EP-A-0 048 508 se conoce un separador de gotas que comprende un componente generador de turbulencia o una multitud de módulos con respectivamente uno de estos componentes para una corriente de gas que fluye velozmente. Los módulos o una parte de los módulos se operan en paralelo. En cada caso se separan de los módulos adyacentes mediante paredes. Dentro de cada una de estas paredes de módulo se encuentra dispuesta una superficie de camisa interna con el componente generador de turbulencia. La superficie de camisa interna tiene una superficie de entrada horizontal. Corriente abajo siguen superficies de guía que inducen una rotación de la corriente alrededor de un eje central en la corriente de gas que circula a través de la superficie de camisa interior. El eje central es de orientación vertical. El líquido arrastrado en forma de gotitas por la corriente de gas se separa de la corriente en rotación en la cara interna de la superficie de camisa
interior mediante las fuerzas de inercia de acción centrifuga. En la superficie de camisa interior se proporcionan rendijas a través de las que el liquido separado se transporta a un espacio colector entre la pared del módulo y la superficie de camisa interior, y desde allí hacia abajo mediante tubos de desagüe. Una gran parte de la corriente de gas atraviesa la superficie de camisa interior como corriente principal, en tanto que una pequeña parte entra en el espacio colector como corriente secundaria junto con el liquido separado y, después de separada del liquido, se reúne nuevamente con la corriente principal. Las superficies de guia están constituidas de piezas individuales de lámina para formar una construcción soldada relativamente compleja y, por consiguiente, costosa. Por el documento WO 2004/073836 se conoce otro separador de gotas constituido de módulos similares a los del separador de gotas de acuerdo al documento EP-A- 0 048 508. El separador de gotas consiste de un trozo de tubo a cuya entrada se disponen deflectores que inducen turbulencia en la corriente. Mediante los deflectores se induce una fuerte rotación en la corriente de gas entrante, con lo que mediante la fuerza centrifuga las gotitas de liquido son lanzadas hacia fuera, es decir, en dirección de la pared de un trozo de tubo, en donde se separan como película de líquido. La porción principal del flujo del
tubo sale por arriba a través de la sección transversal de salida que tiene un diámetro reducido en comparación con la sección transversal de entrada. El liquido en la pared del trozo de tubo pasa junto con una corriente parcial del gas a través de rendijas dispuestas en la superficie lateral del trozo de tubo a un canal anular dispuesto alrededor del trozo de tubo y se acumula mediante gravitación en el fondo de la columna, desde donde se evacúa a través de tubos de desagüe. La corriente parcial de gas considerablemente libre de liquido se reúne nuevamente con la corriente de gas principal a través de pequeñas aberturas en la placa de cubierta. La superficie de la sección transversal de estas aberturas determina la cantidad de gas de la corriente parcial . El objeto de la invención es crear un separador de gotas mediante el cual es posible obtener una mejor separación, en particular de gotitas más pequeñas. El separador de gotas comprende un canal de flujo a través del cual se puede conducir un gas cargado con gotitas y a través del cual puede circular este gas cargado con gotitas a lo largo de una dirección de flujo principal, siendo que un elemento separador que se dispone en forma sustancialmente anular alrededor del canal de flujo y que tiene una superficie de camisa interior tiene sustancialmente el diámetro del canal de flujo e incluye
aberturas para la entrada del gas cargado de gotitas al elemento separador, siendo que el elemento separador se extiende al menos por parte de la longitud del canal de flujo, siendo que el elemento separador incluye una pluralidad de estructuras a manera de rejilla. Un componente generador de turbulencia se encuentra dispuesto en el interior del elemento que constituye el canal de flujo e incluye una superficie de guia mediante la cual se induce un movimiento rotatorio en el gas cargado de gotitas, y las gotitas se pueden dirigir en dirección al elemento separador mediante fuerza centrifuga. Al menos una porción del gas cargado de gotitas se puede desviar de la dirección de flujo principal en dirección a las aberturas mediante la superficie de guia. Mediante el movimiento rotatorio se genera de esta manera una componente de velocidad en la dirección radial y tangencial con relación a la dirección de flujo principal, mediante la cual ocurre la desviación de al menos una porción del gas cargado de gotitas . El gas cargado de gotitas puede fluir a través del elemento separador desde la superficie de camisa interior en dirección a una pared, en una dirección de flujo que incluye un ángulo superior (>) a 0° e inferior (<) a 180° con relación a la dirección principal de flujo. El elemento separador incluye segmentos y/o se
compone de una pluralidad de módulos de elementos separadores que se conectan en secuencia en la dirección principal de flujo, siendo que al menos una porción del gas desviado se puede introducir a través de un segmento y/o módulo del elemento separador dispuesto adyacente al componente generador de turbulencia, siendo que otra porción del gas desviado se puede conducir a través de un segmento y/o módulo del elemento separador que se encuentra dispuesto alejado del componente generador de turbulencia. Las estructuras a manera de rejilla se disponen en una forma anular entre la superficie de camisa interior y la pared externa, sustancialmente paralelas a la superficie de camisa interior y/o a la pared externa. De conformidad con otra forma de realización las estructuras a manera de rejilla se disponen entre la superficie de camisa interior y una pared externa en un ángulo con relación a la superficie de camisa interior y/o la pared externa, siendo que el ángulo preferiblemente se encuentra entre 30° y 70°, en particular entre 45° y 60°. La superficie de camisa interior y/o la pared externa pueden igualmente incluir estructuras a manera de rejilla. Cada una de las estructuras a manera de rejilla que pertenece a un elemento separador es sostenida mediante una placa de base que se dispone sustancialmente perpendicular a la dirección principal de flujo. Los elementos
separadores adyacentes se pueden separar mediante las placas de base. Mediante estas placas de base es posible extraer líquido por separado de cada elemento separador, de manera que se evita que el líquido que ya se encuentra en separación pueda ser arrastrado nuevamente por el flujo de gas. Cada una de las placas de base puede incluir un medio de colección. Por una parte es posible que la placa de base misma se configure como un medio de colección, de manera que la placa de base asume la función de un medio de colección; por otra parte los medios de colección se pueden configurar como estructuras transportadoras de líquido, como canales, que desembocan en un tubo de desagüe, mediante lo cual el líquido que se forma en todos los elementos separadores se introduce mediante los medios de colección en al menos un tubo de desagüe y se extrae por medio de una tubuladura de descarga dispuesta al final del tubo de desagüe. En la corriente de gas corriente arriba de los componentes generadores de turbulencia se puede anteponer al menos una estera para la coalescencia de gotitas, siendo que en las superficies humectables de esta estera se pueden separar gotitas pequeñísimas que luego se integran nuevamente a la corriente de gas en forma más gruesa en virtud de las fuerzas de corte generadas por el flujo de gas.
Las superficies de guía del componente generador de turbulencia se disponen dentro de una pieza de tubo alrededor de un eje central orientado en la dirección principal de flujo, corriente arriba con relación a la superficie de camisa interior, siendo que las superficies de guía constituyen una superficie de entrada, siendo que corriente abajo con relación a la superficie de entrada se proporciona una superficie de salida anular para el flujo de gas desviado por las superficies de guía. Todas las superficies de guía encierran un ángulo de inclinación con la superficie de entrada que es superior a 20° e inferior a 70° y que preferiblemente se encuentra entre 45° y 65°. El ángulo de inclinación es variable a lo largo del borde desde la pieza de tubo hasta el eje central. Un componente generador de turbulencia se dispone en un separador de gotas para una corriente de gas que fluye con velocidad. El separador de gotas comprende una superficie de camisa interior alrededor de un eje central orientado en la dirección principal de flujo. Corriente arriba del separador de gotas la superficie de camisa interior se configura como trozo de tubo. Las superficies de guía del componente generador de turbulencia se disponen en la pared interna del trozo de tubo que se encuentra dispuesto alrededor del eje central orientado en la
dirección de flujo principal, siendo que las superficies de guía constituyen una superficie de entrada, siendo que corriente abajo con relación a la superficie de entrada se proporciona una superficie de salida anular para el flujo de gas desviado por las superficies de guía. En el eje central se puede disponer un cuerpo deflector, de manera que la superficie de salida anular se extiende alrededor del cuerpo deflector dispuesto en el eje central y la pared interna de la superficie de camisa interior. Las superficies de guía preferiblemente se disponen entre un círculo interior y un círculo exterior alrededor del eje central, siendo que la superficie de salida es menor que la superficie anular entre los dos círculos, de manera que en la corriente de gas se puede inducir un flujo rotacional alrededor del eje central debido a un efecto combinado entre el cuerpo deflector y las superficies de guía. Las superficies de guía se doblan en cada caso corriente abajo desde un plano, alrededor de dos puntos de torsión. Una mitad de los puntos de torsión se dispone en el círculo exterior de un primer polígono regular, la otra mitad de los puntos de torsión se dispone en el círculo interior de un segundo polígono regular. Las superficies de guía se producen de una lámina plana mediante boquetes con
forma de rendija. Los boquetes con forma de rendija se fabrican, por ejemplo, mediante un proceso de corte con láser, mediante erosión de alambre o mediante estampado. Los puntos de torsión tienen en cada caso un entorno tridimensional que separa los boquetes con forma de rendija de las superficies de guia adyacentes. El diámetro del circulo exterior tiene un valor entre 50 y 300 mm, preferiblemente entre 150 y 250 mra. El cuerpo deflector se configura en forma de cono o de disco, y la superficie de salida determinada por el cuerpo deflector es al menos 20% más pequeña que la superficie de entrada, preferiblemente 30-40% más pequeña. El número de superficies de guia es superior a 3 e inferior a 13, y preferiblemente es de 6, 8 ó 10. Todas las superficies de guia encierran un ángulo de inclinación con relación a la superficie de entrada que es superior a 20° e inferior a 70°, y que preferiblemente se encuentra entre 45° y 65°. De conformidad con otro ejemplo de realización cada superficie de guia es curva o tiene al menos dos superficies parciales planas que se encuentran inclinadas una con relación a la otra. Con una forma de este tipo es posible influir de manera más favorable en el movimiento de flujo del gas que con superficies de guia planas, en particular en lo referente a la relación entre generación
de turbulencia y caída de presión entre las aberturas de entrada y salida mencionadas. El cuerpo deflector preferiblemente se configura cónico y tiene un ángulo de cono aparejado con los bordes superiores de las superficies de guía producidas por secciones radiales de los boquetes con forma de rendija, de manera que en la región central encerrada por la superficie de salida resulta en cada caso una línea de contacto entre el cuerpo deflector y los cantos. Los separadores de gotitas con este tipo de construcción se usan en particular en columnas de separación en las que se separan mezclas de líquido/gas o en columnas de absorción en las que tiene lugar un contacto entre una fase líquida y un gas, mediante lo cual puede tener lugar intercambio de material. A diferencia del componente generador de turbulencia de acuerdo con el documento EP-A-0 048 508, las superficies de guía son cortas; en la vista en planta superior en la dirección axial las superficies de guía no se solapan. Previamente se suponía que no era posible un flujo separador efectivo con superficies de guía cortas. Contrariamente a esta suposición se descubrió que las superficies de guía cortas también producen el efecto requerido si ocurre una reducción local de la velocidad del gas en la ruta de flujo corriente abajo del componente
generador de turbulencia, siendo que esta reducción local se produce debido a una ampliación de la sección transversal a través de la que fluye el gas con relación a la sección transversal de entrada. Por lo tanto es posible usar con éxito una de las construcciones relativamente sencillas del elemento separador de conformidad con la invención . A continuación la invención se explicará con referencia a los dibujos. Muestran: Figura 1 un separador de gotas con un componente generador de turbulencia; Figura 2 un separador de gotas con un componente generador de turbulencia de conformidad con una segunda forma de realización; Figura 3 un detalle de un elemento separador de acuerdo con una de las formas de realización mostradas en la figura 2; Figura 4 un separador de gotas de acuerdo con otro ejemplo de realización; Figura 5 una estructura guiadora de flujo con superficies de guia y un cuerpo deflector cónico que constituye un componente generador de turbulencia de conformidad con la invención; Figura 6 una pieza de lámina prefabricada con superficies de guia dispuestas en un plano, siendo que esta
pieza de lámina se puede moldear mediante una etapa de trabajo adicional para obtener una estructura guiadora de flujo para el componente de conformidad con la invención; Figura 7 la pieza de lámina de la figura 6 parcialmente deformada, y Figura 8 la misma pieza de lámina con el cuerpo deflector cónico y una indicación de la corriente de gas mediante flechas. Figura 9 una estructura guiadora de flujo de conformidad con otra forma de realización en una vista en elevación frontal; Figura 10 la estructura guiadora de flujo de la figura 9; Figura 11 una representación de la relación de la velocidad de gas/velocidad media de gas en función de la altura del separador de gotas; Figura 12 una representación de la relación de la carga de liquido / carga media de liquido en función de la altura del separador de gotas; Figura 13 una representación del coeficiente de resistencia a pérdida de presión en función del ángulo de ajuste de las superficies de guia. La figura 1 muestra un separador 10 de gotas que comprende un canal 5 de flujo a través del cual un gas cargado con gotitas se conduce a lo largo de una dirección
6 de flujo principal. Como se mostrará a continuación, la dirección de flujo de las moléculas de gas y de líquido arrastrado puede diferir sustancialmente de la dirección 6 de flujo principal indicada. La indicación de la dirección de flujo principal sirve como una indicación de referencia para la explicación de diferentes particularidades del flujo de gas que se encontrarán en el separador de gotas. Con el término flujo de gas también se pretende abarcar el flujo de las gotitas de líquido arrastradas por el gas, las cuales precisamente a elevadas velocidades de gas no se pueden separar del gas por el efecto de gravedad en virtud de que el efecto de gravedad sobre las gotitas no es suficiente con relación a las fuerzas que actúan sobre las gotitas de líquido debido al movimiento del gas en la dirección principal de flujo como para permitir un movimiento de caída de una gotita en contra de la dirección 6 principal de flujo, mediante lo cual tendrá lugar una separación de la gotita. Este gas cargado de gotitas circula a través del canal 5 de flujo, siendo que se proporciona un componente 1 generador de turbulencia mediante el cual el gas cargado de gotitas se dirige en la dirección de un elemento 8 separador. Mediante el componente generador de turbulencia se impone un cambio de dirección en el flujo, mediante lo cual se le proporciona una componente radial a la velocidad de las partículas de
gas y de las partículas de líquido. Mediante esta componente radial el flujo de gas se desvía en dirección a la superficie de camisa interior. La corriente 59 de gas sale entonces del elemento separador sustancialmente en la dirección radial. Algunas de las gotitas de líquido ya pueden incidir y ser separadas en la superficie de camisa interior debido a la componente radial adicional de la fuerza que actúa sobre las gotitas. En la superficie de camisa interior se proporcionan aberturas (15, 19) a través de las cuales la corriente de gas cargado de líquido puede salir del canal de flujo. Alrededor del canal 5 de flujo se dispone, de forma sustancialmente anular, un elemento 8 separador cuya superficie de camisa interior que sustancialmente tiene el diámetro del canal 5 de flujo comprende las aberturas (15, 19) para que el gas cargado de gotitas entre en el elemento separador. El elemento 8 separador se extiende sobre al menos una parte de la longitud del canal 5 de flujo. Por ejemplo, en la figura 1 los cuatro elementos 8 separadores se encuentran dispuestos uno sobre otro. Un elemento 8 separador comprende una pluralidad de estructuras 9 a manera de rejilla. Estas estructuras a manera de rejilla pueden estar constituidas, por ejemplo, por una malla de alambres. Alternativamente a esto es posible usar un género de punto o un tejido. Alternativamente a esto la estructura 9 a manera de rejilla
está constituida de elementos que se disponen al azar uno respecto a otro, como se encuentran, por ejemplo, en una estructura a manera de fieltro. Una estructura permeable a los gases de este tipo se puede combinar con estructuras de elementos de rejilla cilindricos, de manera que por una parte se obtiene una distancia entre las estructuras 46 cilindricas adyacentes y por otra parte en el espacio entre las estructuras cilindricas puede tener lugar una coalescencia de las gotitas, las cuales entonces inciden sobre las estructuras cilindricas y allí se dirigen a lo largo de justamente estas estructuras cilindricas en dirección a un espacio 16 colector. Al pasar la corriente de gas a través de la estructura 9 a manera de rejilla las gotitas de liquido se depositan en la superficie de la estructura 9 a manera de rejilla y se reúnen en gotitas de liquido de suficiente tamaño que escurren a lo largo de la estructura 9 a manera de rejilla en dirección al fondo del elemento 8 separador configurado como espacio 16 colector. Para la disposición de las estructuras 9 a manera de rejilla en el elemento 8 separador se han acreditado una serie de formas de realización. En la figura 1 se muestran, por ejemplo, estructuras 46 cilindricas que alternan con estructuras 47 onduladas. En el elemento separador dibujado hasta abajo las estructuras cilindricas se disponen en la dirección de flujo 6 principal, es decir, dibujadas en la
dirección vertical en la figura 1. Entre dos estructuras 46 cilindricas, es decir, configuradas de elementos cilindricos se dispone en cada caso una estructura 47 ondulada. La estructura que a continuación se designa ondulada se refiere a un elemento cilindrico cuya superficie no se desenvuelve plana sino en forma ondulada, en forma de zigzag o está provista con otras convexidades o inflexiones. En la sección transversal del elemento separador dispuesto hasta abajo en la figura 1 se puede apreciar en sección la estructura 47 ondulada, es decir, que los picos de onda adyacentes de la misma estructura ondulada sustancialmente llegan a quedar uno debajo de otro. Las ondas de la estructura ondulada se extienden entonces en un ángulo con relación a la dirección horizontal, en particular en la dirección de flujo principal, es decir, en la dirección vertical en la figura 1. En cambio, una disposición horizontal de las ondas resultó ser inadecuada ya que en este caso el liquido que se encuentra en la linea de contacto entre la estructura 47 ondulada y la estructura 46 cilindrica no puede escurrir. Entonces este liquido que se acumula es arrastrado con la corriente de gas, de manera que en este caso se separa menos liquido en virtud de que el liquido ya separado es arrastrado con la corriente de gas. Por este motivo es favorable que las estructuras
47 onduladas se dispongan de manera que se puede formar una pendiente, para que el liquido coalescente en las estructuras a manera de rejilla pueda escurrir. En el elemento separador mostrado arriba de este se muestra una estructura a manera de rejilla con estructuras 46 cilindricas alternativas y estructuras 47 onduladas alternativas en la que los picos de onda adyacentes llegan a quedar sustancialmente adyacentes. Mediante esto, las lineas de contacto entre la estructura 47 ondulada y la estructura 46 cilindrica se encuentran sustancialmente en la dirección vertical. Alternativamente a estas dos alineaciones de las estructuras onduladas mostradas es posible una orientación seccional angular de las estructuras onduladas siempre y cuando se asegure que el liquido coalescente puede escurrir. Mediante el uso alternativo de estructuras onduladas y cilindricas se logra adicionalmente que las estructuras cilindricas estén dispuestas espaciadas una de otra. Por lo tanto se generan regiones libres de cualquier estructura en el elemento separador. Si se reduce el tamaño de la porción de volumen libre puede fluir menos gas con la misma proporción de liquido en el gas; sin embargo, simultáneamente se pueden separar más de las gotitas pequeñas. La ventaja principal del uso de estructuras 46 cilindricas reside en el hecho de que el liquido no sólo
entra en coalescencia en los elementos de rejilla sino que también puede escurrir en la dirección del espacio colector. Una ventaja adicional de los elementos de rejilla cilindricos es lo relativamente poco complicado de su producción, asi como también su estabilidad. Las estructuras 47 onduladas asumen la función de un espaciador para las estructuras cilindricas. Una ventaja adicional es la mayor estabilidad de forma del elemento separador debido a la función de refuerzo de las estructuras cilindricas, de manera que es posible apilar uno sobre otro en forma modular una pluralidad de elementos separadores de construcción igual o diferente, como se muestra en la figura 1. La altura de la pila de elementos separadores depende de cuanto gas se dirige a través del separador 10 de gotas, pero también de como es la distribución de tamaño de las gotitas en el gas a la entrada del separador de gotas. Con una distribución muy amplia con tamaños de gotitas que difieren considerablemente unas de otras será necesaria una mayor altura de construcción o una pila de una pluralidad de elementos 8 separadores dispuestos uno sobre otro. En este caso, las gotitas grandes sustancialmente son descargadas por el elemento 8 separador que se encuentra dispuesto en proximidad muy cercana al componente 1 generador de turbulencia, en tanto que las gotitas pequeñas, ligeras, recorren un trecho adicional
junto con el flujo de gas de manera que solamente son descargadas en elementos 8 separadores más alejados. Para este propósito los elementos 8 separadores también se pueden combinar con estructuras 9 a manera de rejilla de diferentes tipos. Las estructuras a manera de rejillas difieren, por ejemplo, en el tamaño de las aberturas de paso, de modo que es posible combinar en el separador de gotas estructuras de diferente permeabilidad, de manera análoga a una estructura de cedazo o una estructura de filtro. Para este propósito es posible usar, por ejemplo, géneros de diferente finura. A pesar de estas medidas, con un separador de gotas de este tipo no es posible prevenir que un gas que fluye a través del canal 5 de flujo sustancialmente en la dirección 6 de flujo principal sea descargado principalmente por los elementos 8 separadores que se localizan hasta arriba. Sobre esto entraremos en mayores detalles en la siguiente discusión de la figura 11 y la figura 12. Por este motivo se proporciona un componente 1 generador de turbulencia corriente arriba con relación a el/los elemento (s) separador (es ) . Mediante el componente generador de turbulencia se genera un perfil de flujo sobre la altura total de una pila de elementos 8 separadores, siendo que dicho perfil de flujo difiere considerablemente de un perfil de flujo sin un componente 1 generador de turbulencia de este tipo debido a que una
mayor proporción del flujo de gas se introduce en el elemento o los elementos separador (es ) adyacente (s) a la sección transversal de entrada de gas que se encuentra dispuesta hasta abajo en los dibujos debido al movimiento de rotación impuesto, como se mostrará a continuación en la figura 11 ó la figura 12. En este contexto, el término hasta abajo que se usa para la descripción de los agrupamientos de acuerdo a las figuras tiene la finalidad de ser usado para describir la posición espacial de los elementos separadores en los dibujos. Sin embargo, este término no deberá entenderse de ninguna manera en el sentido de que se excluyen aquellas agrupaciones en las que el eje central no tiene una dirección sustancialmente vertical. En particular, en este/estos elemento (s) separador (es) ubicado (s) hasta abajo se introduce un flujo de gas que incluye en mayor medida las gotitas grandes del espectro de gotitas, en tanto que las gotitas más chicas del espectro de gotitas se descargan en mayor medida en el elemento separador más alejado del componente generador de turbulencia o en la parte del elemento separador más alejado - si únicamente se proporciona un solo elemento separador . El componente 1 generador de turbulencia se dispone en el interior del canal 5 de flujo e incluye una superficie 2 de guia mediante la cual al menos una parte
del gas se puede desviar de su dirección 6 de flujo principal en dirección a las aberturas (15, 19). Las superficies 2 de guia del componente 1 generador de turbulencia se disponen dentro de un trozo 36 de tubo, alrededor de un eje 26 central orientado en la dirección 6 de flujo principal, corriente arriba con relación a la superficie 12 de camisa interior. Las superficies 2 de guia constituyen una superficie 13 de entrada, siendo que se proporciona una superficie 14 de salida de forma anular paralela a la superficie 13 de entrada, y corriente abajo con relación a esta para el flujo de gas desviado mediante las superficies 2 de guia. De conformidad con la forma de realización mostrada en la figura 1, las superficies de guia se fijan directamente a una barra 88 que se dispone a lo largo del eje 26 central. La superficie 13 de entrada es desplegada por los bordes 71 de las superficies 2 de guia. La superficie 13 de entrada puede ser una superficie cónica, siendo que la punta del cono coincide en el eje 26 central. La superficie 14 de salida está constituida por los cantos 82 de las superficies 2 de guia. Con relación a un plano de orientación normal a la dirección 6 principal de flujo, las superficies 2 de guia encierran un ángulo 83 de inclinación que es superior a 20° e inferior a 70°, que preferiblemente se encuentra entre 45° y 65°. El ángulo de inclinación puede variar a lo largo del canto 81 desde el
trozo 36 de tubo hasta el eje 26 central si las superficies 2 de guia presentan una curvatura. Una curvatura de este tipo puede ser favorable si la desviación de la corriente debe ser de diferente magnitud en diferentes sitios del espacio interior del trozo 36 de tubo. El ángulo 33 de inclinación puede ser, por ejemplo, menor en una región del trozo de tubo próxima al eje central, es decir, las superficies 2 de guia se pueden disponer más llanas que en una región del trozo 36 de tubo próxima a la pared. Adicionalmente al componente generador de turbulencia es posible proporcionar elementos 7 deflectores adicionales en el canal 5 de flujo. En particular es posible disponer elementos 7 deflectores con forma de disco alrededor del eje 26 central del separador 10 de gotas. Un elemento deflector con forma de disco de este tipo sirve para guiar mejor el flujo y permite obtener mejoras adicionales con respecto al grado de utilización de la superficie de los elementos 8 separadores. Si se disponen uno arriba de otro una pluralidad de elementos 7 deflectores con forma de disco de este tipo, estos se pueden configurar diferentes en lo referente a sus diámetros asi como también a sus diseños. La representación en forma de disco de un elemento 7 deflector de ninguna manera se deberá considerar como una restricción; en función del diámetro del canal 5 de flujo y de la velocidad
del gas puede ser favorable proporcionar como elementos deflectores, elementos de guia que se pueden configurar, por ejemplo, de una manera similar a las superficies 2 de guia o pueden tener una forma a manera de tornillo, espiral u otra forma que divide el flujo y/o que desvia la corriente . Un separador de gotas de conformidad con una segunda forma de realización se muestra en la figura 2. A diferencia de la forma de realización mostrada en la figura 1, de acuerdo con esta forma de realización no se necesita una barra 88 que se extiende a lo largo del eje 26 central. En esta representación el canal 5 de flujo se muestra sin instalaciones en la región de los elementos 8 separadores. La dirección 6 principal de flujo del gas cargado con liquido que debe entrar en el separador 10 de gotas se encuentra en la dirección de la flecha mostrada. El separador 10 de gotas incluye un trozo de tubo, en particular un trozo de tubo de configuración cilindrica con una superficie 12 de camisa interior. El trozo de tubo se dispone corriente arriba con relación a los elementos 8 separadores. Un componente 1 generador de turbulencia que se muestra con más precisión en la figura 5 se ubica en el extremo inferior de este trozo de tubo mostrado en la figura 1. El componente generador de turbulencia comprende un anillo 27- externo configurado en forma de circulo 21. El
anillo 27 externo forma parte de la base 28 de la columna. El componente 1 generador de turbulencia de conformidad con una forma de realización preferida se estampa fuera de la base de la columna o se corta fuera de la base 28 de la columna mediante un proceso de corte, en particular un proceso de corte con láser. Una descripción más detallada de un proceso preferido para la manufactura de un componente 1 generador de turbulencia se efectúa en la descripción de las figuras 6 a 8. El trozo de tubo con la superficie 12 de camisa interior se cala entonces sobre la base 28 de la columna que tiene integrado el componente 1 generador de turbulencia, de manera que el componente generador de turbulencia se ubica precisamente en la entrada a este trozo de tubo. Las superficies 2 de guia dobladas fuera de la base 28 de la columna se pueden usar como auxiliares de colocación mediante los cuales es posible efectuar un centrado y una ubicación del trozo 36 de tubo. En lugar de la conexión a la base 28 de la columna mostrada para el canal 5 de flujo, también es posible proporcionar una conexión por brida de los dos componentes mencionados, en particular si se usa una columna de diámetro pequeño y el separador de gotas se dispone a la cabeza de la columna. En este caso el anillo 27 externo llega a quedar entre dos partes de brida. Una conexión por brida de este tipo de dos elementos (5, 28) que forman un
canal de flujo es conocida por el experto en el ramo y por lo tanto no se muestra en los dibujos. El anillo 27 externo rodea una pluralidad de superficies 2 de guia que al menos parcialmente encierran un ángulo con relación a la dirección 6 principal de flujo. El gas cargado de gotitas incide sobre las superficies 2 de guia en la dirección 6 principal de flujo, se dirige a lo largo de las superficies de guia de una manera compulsiva, de manera que al flujo se le impone una componente de velocidad radial y tangencial. Las superficies 2 de guia están conectadas una con otra por medio de un cuerpo 3 deflector rotativamente simétrico que preferiblemente se dispone central. De conformidad con la figura 2, el cuerpo 3 deflector se fabrica como un disco circular. El disco tiene un circulo 22 interior que simultáneamente constituye la linea limítrofe interna de las superficies 2 de guía. En el caso más sencillo, las superficies 2 de guía son planas y consisten de elementos de sector que tienen un radio externo que corresponde al radio del círculo 21 y que tienen un radio interno que corresponde al radio del círculo 22. Si los elementos de sector se separan a lo largo de sus bordes de sector así como también a lo largo de una parte del borde del círculo 22 interno que pertenece al sector así como a lo largo del círculo 21 externo y se levantan fuera de la superficie plana resulta un componente
1 generador de turbulencia de la construcción más simple. En la figura 5 se muestra un ejemplo de un componente generador de turbulencia mejorado cuyas superficies de guia descansan contra un cuerpo 3 deflector cónico y por lo tanto se puede lograr una mayor estabilidad de la forma. Las superficies de guia se pueden fabricar en particular a partir de una pieza en bruto con forma de disco mediante un proceso de corte o un proceso de estampado. A continuación de la separación del material para obtener los elementos de sector, estos últimos se dirigen fuera de la superficie de disco de manera que resulta una abertura de paso para el gas . El flujo de gas desviado por el componente generador de turbulencia se mueve en dirección a la superficie 12 de camisa interior que en este caso está formada por aberturas de entrada al interior de al menos un elemento 8 separador de un segundo tipo de construcción. En el caso presente se muestra como un ejemplo una pila de tres elementos 8 separadores dispuestos uno sobre otro. La superficie de camisa interna está formada por la periferia interna de los elementos separadores, de manera que se puede prescindir de la superficie 12 de camisa interna con las aberturas 19 requeridas en la figura 1. El elemento 8 separador para un separador 10 de gotas de conformidad con la figura 3 incluye una pluralidad
de capas 31 de estructuras 9 permeables al gas dispuestas cónicamente que en particular se pueden hacer como estructuras a manera de rejilla. La punta -de un cono de este tipo coincidiría con el eje 26 central con una sección transversal cilindrica circular. Las estructuras a manera de rejilla entre la superficie 12 de camisa interior o su continuación imaginaria y una pared 11 se disponen en un ángulo 30 con relación a la superficie 12 de camisa interior y/o a la pared 11, siendo que el ángulo preferiblemente se encuentra' entre 30° y 70°, en particular entre 45° y 60°. El ángulo 30 se puede ver en la representación seccional de la figura 2. Las capas 32 tienen una superficie cónica simple y las capas 31 tienen una superficie cónica sobre la que encuentran impuestas estructuras onduladas o estructuras comparables que forman un paso. Las capas 32 y las capas 31 se pueden agrupar en un orden alternante; alternativamente a esto, como se muestra en la figura 3, a una capa 32 le siguen dos capas 31 con las estructuras onduladas dispuestas en sentido opuesto. En este contexto una parte de las capas no se muestra en la parte izquierda de la figura 3, para que se pueda apreciar mejor el trayecto de una capa 31. Por lo tanto la capa 31 incluye una estructura ondulada que se puede obtener, por ejemplo plegando una capa 32 de superficie agrandada. La forma ondulada mostrada únicamente
es una forma de realización posible para una capa 31 de este tipo; cualquier estructura de superficie agrandada puede ser adecuada para mantener dos capas 32 adyacentes a una distancia especifica, siempre y cuando se forme un espacio 33 intermedio entre las capas a través del cual puede fluir el gas cargado con gotitas. Mediante esta medida el flujo de gas es dividido por las estructuras a manera de rejilla de una capa, se combina de nuevo en el espacio 33 intermedio para luego ser dividido nuevamente mediante la capa siguiente. Debido a la función divisora de flujo de las estructuras a manera de rejilla y a la función colectora de flujo de los espacios 33 intermedios, las gotitas se dirigen a la estructura a manera de rejilla en donde se adhieren y escurren a lo largo de la estructura a manera de rejilla hacia un espacio 16 colector. De acuerdo a la representación de la figura 2 se apilan uno sobre otro tres elementos 8 separadores del tipo de la figura 3. El gas tanto puede entrar en los elementos separadores por vía de la superficie correspondiente a la superficie 12 de camisa interior como también recorrer más de un elemento separador en secuencia. Por consiguiente, en la figura 2 la pared 11 que rodea a los elementos separadores tiene correspondientemente menos aberturas de salida para el gas o alternativamente a esto es posible prescindir completamente de las aberturas de salida. El gas
sale a través de la región 34 superior del elemento 8 separador dispuesto hasta arriba y provisto con aberturas 35'. Por lo tanto, en esta forma de realización el flujo 59 de gas ocurre sustancialmente paralelo al eje 26 central. En la figura 2 se mostraron diferentes disposiciones y tamaños para las aberturas 35. La región central de la región 34 superior dispuesta sobre el canal de flujo no incluye aberturas, de manera que todo el flujo de gas se dirige a través de los elementos 8 separadores . En lugar de la forma apilada de los elementos 8 separadores dibujada en la figura 2, es posible que de manera análoga a la representación de la figura 1 las capas de estructuras a manera de rejilla pertenecientes a un elemento separador sean sostenidas por una placa 44 que se dispone sustancialmente perpendicular a la dirección de flujo principal. Mediante este tipo de placas 44 es posible separar los elementos separadores adyacentes. Mediante este tipo de placas es posible extraer liquido por separado de cada elemento separador, de manera que se evita que la corriente de gas pueda volver a arrastrar el liquido ya separado. Cada una de las placas se puede configurar como espacio 16 colector. Los espacios 16 colectores de las placas 44 dispuestas una sobre otra se pueden comunicar uno con otro mediante tubos 17 de desagüe. Cada tubo 17 de desagüe comprende un extremo inferior que se puede
configurar como tubuladura 45 de descarga, a través de la cual el liquido abandona el espacio 16 colector o el separador de gotas . El componente 1 generador de turbulencia de conformidad con la invención está previsto, por ejemplo, para un separador 10 de gotas de acuerdo a la figura 4 que puede estar compuesto de elementos 8 separadores montados en forma modular. El flujo de gas se dirige corriente arriba del primer elemento 8 separador a través del componente 1 generador de turbulencia y entra a través de aberturas 15 con forma de rendija en el o los elementos 8 separadores. Allí ocurre una separación, siendo que corriente abajo después de las aberturas 15 se produce una desaceleración del flujo. Los elementos 8 separadores adyacentes se encuentran separados uno de otro en cada caso mediante placas 44, siendo que la placa que se encuentra hasta abajo corresponde a la placa 18 de base en la figura 1. La delimitación externa de un elemento separador no está formada como en la figura 2 mediante una pared 11, sino mediante una estructura 46 cilindrica como ya se describió en conexión con la figura 1. El elemento separador incluye estructuras a manera de rejilla las cuales, como se describió en lo precedente pueden comprender estructuras 46 cilindricas asi como también estructuras 47 onduladas. En la figura 4 se muestra otro ejemplo de realización para una
estructura 47 ondulada. Las ondas de esta estructura ondulada tienen una curvatura en forma de S. En la proximidad del extremo superior e inferior del elemento separador las ondas se extienden esencialmente en la dirección 6 de flujo principal, en tanto que en la región central del elemento separador se encuentran inclinadas en un ángulo con relación a la dirección de flujo principal. Las estructuras a manera de rejilla adyacentes pueden en este aspecto tener diferentes ángulos de inclinación, en particular es posible que las estructuras onduladas configuren una estructura a manera de canales cruzados. Las estructuras de canales cruzados adyacentes se pueden separar una de otra mediante una estructura 46 cilindrica; alternativamente a esto también es posible que estas estructuras con forma de S se sucedan directamente una a otra. En estas estructuras a manera de rejilla se adhieren las gotitas de liquido, se unen y escurren en dirección de la placa 44 configurada como espacio 16 colector o de la placa 18 de base que está conectada con las estructuras (46, 47) cilindricas u onduladas. La delimitación interior, es decir, la que rodea el canal 5 de flujo del elemento separador es constituida por la superficie 12 de camisa interior. La superficie 12 de camisa interior incluye las aberturas 15 ya descritas en lo precedente. En este ejemplo de realización se representa que cada elemento separador
tiene su propia superficie 12 de camisa interior. Es decir que además de las estructuras (46, 47) a manera de rejilla, asi como una placa o placa (18, 44) de base, el elemento separador comprende también la superficie 12 de camisa interior. Por consiguiente, en este ejemplo de realización cada elemento separador es un módulo propio que se puede combinar para obtener una pila de elementos separadores. Corriente arriba del elemento 8 separador mostrado hasta abajo se dispone una superficie 12 de camisa interior con el componente 1 generador de turbulencia. La superficie 12 de camisa interior tiene una superficie 13 de entrada horizontal. Corriente abajo con relación a las superficies 13 de entrada, es decir, en la representación de las figuras 1 a 4 por arriba de esta superficie 13 de entrada siguen las superficies 2 guiadoras. En la corriente de gas que fluye a través de la superficie 12 de camisa interior se induce un flujo rotatorio alrededor de un eje central dispuesto en la dirección de la dirección 6 de flujo principal, de manera que se separan gotitas a lo largo de la superficie 12 de camisa interior en forma de una película de líquido fluida. En la superficie 12 de camisa interior se proporcionan aberturas como, por ejemplo, rendijas 15 a través de las que el líquido separado escurre al interior de un espacio 16 colector entre la pared 11 y la superficie 12 de camisa
interior. Del espacio 16 colector el liquido se sigue transportando mediante un tubo 17 de desagüe a un colector de liquido no representado del separador de gotas. Corriente arriba del componente generador de turbulencia puede tener lugar una variación del espectro de las gotitas y/o una separación previa mediante un agente de coalescencia que se configura,- por ejemplo, como estera 86. En una estera 86 de este tipo - que se representa ejemplarmente en la figura 10 - es posible capturar liquido al poderse separar las gotitas sobre superficies humectables que se configuran, por ejemplo, como malla de alambres o fibras finos. Una estera 86 de este tipo se dispone, por ejemplo, debajo del fondo 28 de la columna o en la sección de tubo que contiene el componente generador de turbulencia. Las gotitas que se desprenden son arrastradas nuevamente con la corriente de gas, siendo que el diámetro medio de las gotitas aumenta con relación al diámetro medio de las gotitas corriente arriba de la estera debido al efecto combinado de coalescencia y adhesión. En la estera 86 se puede observar el efecto siguiente. En las estructuras a manera de rejilla de las que se compone sustancialmente una estera de este tipo se produce la separación de pequeñas gotitas que inciden sobre la superficie humectable de la estera y son retenidas sobre la misma mediante fuerzas de cohesión. Mediante la separación
continua de pequeñas gotitas, estas gotitas se reúnen sobre la estructura a manera de rejilla de la estera para formar gotas más grandes. Estas gotas son capturadas y arrastradas nuevamente por la corriente de gas al desprenderse de la superficie de la estructura a manera de rejilla. En virtud de que el diámetro de las gotitas todavía es demasiado pequeño como para que se separen mediante fuerza de gravedad en contra de la dirección 6 principal de flujo con la velocidad existente en la región del componente generador de turbulencia, son transportadas por la corriente de gas en dirección de elemento 8 separador. La figura 5 muestra una estructura guiadora de flujo del componente 1 generador de turbulencia, con las superficies 2 de guía y un cuerpo 3 deflector. Corriente abajo con relación a la superficie 13 de entrada, y paralela a esta se deja libre una superficie 14 de salida anular para el flujo de gas desviado mediante las superficies 2 de guía. Esta superficie 14 de salida se encuentra entre el cuerpo 3 deflector dispuesto sobre el eje central y la pared 43 interna del trozo 36 de tubo o de la superficie 12 de camisa interior, siendo que a continuación el concepto de superficie de camisa interna también debe comprender a la pared 43 interna. El cuerpo 3 deflector es cónico y tiene un ángulo de cono que coincide con los cantos 40 superiores de las superficies 2 de guía.
En la región central encerrada por la superficie .14 de guia el cuerpo 3 deflector está en contacto con los cantos 40 superiores a lo largo de las lineas 89 de contacto. En virtud del efecto combinado mediante el cuerpo 3 deflector y las superficies 2 de guia se induce un flujo rotatorio alrededor del eje 26 central. Mediante las figuras 6 a 8 se explica con más detalle la estructura guiadora del flujo. La figura 6 muestra una lámina prefabricada con superficies 2 de guia que se encuentran en un plano que se puede deformar mediante una etapa de procesamiento adicional a la estructura guiadora de flujo para el componente 1 de conformidad con la invención. Para este propósito las superficies 2 de guia se doblan en cada caso alrededor de dos puntos 23 y 24 de torsión (= centros de los circuios 23', 24' dibujados en lineas de puntos y rayas) fuera del plano de la lámina. Las superficies 2 de guia forman un anillo entre un circulo 22 interior y un circulo 21 exterior, alrededor del centro 20 (= centro del circulo 20') de la lámina que en el separador de gotas llega a quedar sobre el eje central del trozo 36 de tubo o de la superficie 12 de camisa interior. Los puntos 23 de torsión externos se disponen - formando un primer polígono regular - sobre el círculo 21 exterior. Los puntos 24 de torsión interiores - es decir, la segunda mitad de puntos de
torsión - forman un segundo polígono regular sobre el circulo 22 interior. Por un polígono regular se entiende un polígono cuyas longitudes de los cantos son iguales. Ambos polígonos son dodecágonos regulares en la forma de realización mostrada. Por consiguiente existen 12 superficies 2 de guía. En la forma de realización de la figura 2 se trata de octágonos. Naturalmente que también son posibles polígonos cuyo número de esquinas es de 6, 10 u otro número natural entre, por ejemplo, 3 y 12, siendo que un número óptimo se encuentra en la gama central de este intervalo. Las superficies 2 de guía se producen a partir de la lámina plana mediante boquetes 4 en forma de rendija mediante los que se forman los cantos de las superficies 2 de guía, específicamente cantos 40 radiales así como cantos 41 y 42 periféricos en los círculos 21 y 22. Los dos polígonos mencionados no necesariamente se tienen que disponer mutuamente de manera que los cantos 40 sean radiales: El canto 40 puede encerrar un ángulo que es menor que 180° con el radio r2 del círculo 22 interior que conecta el centro 20 con el punto de torsión 24 del canto 40. Los puntos 23, 24 de torsión tienen en cada caso un entorno que separa los boquetes 4 con forma de rendija de superficies 2 de guía adyacentes al constituir estos entornos puentes de material radiales sobre los círculos 21
y 22 entre cantos 41 y 42 adyacentes. Los boquetes 4 con forma de rendija se pueden producir, por ejemplo, mediante un proceso de corte láser, mediante estampado o mediante erosión de alambre, siendo que en el caso de la erosión de alambre es posible procesar simultáneamente varias láminas dispuestas en una pila. El radio r2 del circulo 22 interior se puede seleccionar - diferente a lo que se representa en la figura 6 - sustancialmente menor que el radio rx del circulo 21 exterior, de manera que las superficies de ambos circuios difieren por al menos cien veces. Esto es favorable en lo referente a una capacidad de tratamiento del separador de gotas, ya que de esta manera es posible que con la superficie 13 de entrada se aproveche para el tratamiento de la corriente de gas considerablemente toda la superficie de sección transversal disponible de la superficie de camisa interior. Por motivos de resistencia puede ser más favorable la forma de realización (con 2 < ri : r2 < 4 ) mostrada en la figura 6. La figura 7 muestra la lámina de la figura 6 en la que se doblaron fuera del plano de la lámina dos superficies 2 de guia adyacentes alrededor de los puntos 23 y 24 de torsión. (Los cantos 41 y 42 periféricos se dibujan como conexiones rectas de los puntos 23, 23a y 24, 24a angulares por motivos de simplicidad) . Después de la
deformación, todas las superficies 2 de guia encierran con la superficie 13 de entrada un ángulo de inclinación que es superior a 25° e inferior a 65°. El ángulo de inclinación se elige de manera que se produce una estructura guiadora que es óptima en lo referente a una generación de turbulencia en el flujo de gas y una pérdida de presión entre la abertura 13 de entrada y la abertura 14 de salida. En lo referente a una optimización de este tipo puede ser conveniente que las superficies 2 de guia se configuren curvadas. Para el mismo fin también es posible configurar la superficie 2 de guia de manera que comprende al menos dos superficies parciales planas inclinadas una con respecto a otra. El doblez alrededor de los cantos se puede facilitar mediante boquetes con forma de grieta adicionales que se fabrican parcialmente sobre los cantos de doblez. La figura 8 muestra la lámina deformada de la figura 7 con el cuerpo 3 deflector cónico. El flujo de gas que circula a través de la estructura guiadora entre la superficie 13 de entrada y la superficie 14 de salida se indica mediante flecha 5. La linea 12' dibujada a puntos y rayas indica el borde exterior de la superficie 12 de camisa interior en su extremo de entrada. El cuerpo 3 deflector que puede tener forma de cono o de disco determina el tamaño de la superficie 14 de salida. Esta deberá ser al menos 20% más pequeña que la superficie 13 de
entrada, siendo que preferiblemente es menor por 30-40%. Es conveniente que el diámetro del cuerpo 3 deflector sea aproximadamente igual de grande que el radio ri del círculo 21 exterior o algo más grande. El separador de gotas de conformidad con la invención se usa favorablemente en combinación con otros componentes adicionales. Así, para el propósito de una coalescencia de gotas en la corriente de gas corriente arriba de los componentes 1 generadores de turbulencia es posible anteponer al menos una estera 86 en la que se puede depositar líquido en forma de gotitas finas sobre superficies humectables. En virtud de las fuerzas de corte que produce el flujo de gas en la estera 86 el líquido en gotas con una sección transversal media de gota mayor se libera nuevamente en la corriente de gas y es arrastrado con esta en contra de la fuerza de gravedad. (En este aspecto se presupone que la velocidad de la corriente de gas es suficientemente grande) . Las gotas más grandes se pueden separar en el separador de gotas con un mayor grado de efectividad que las gotitas más finas. Como ya se describió en lo precedente, es posible integrar esteras 86 separadoras de gotitas iguales o similares para las corrientes de gas que salen de el o de los separadores de gotitas. Un fragmento de una estera 86 de este tipo se representa en la figura 10.
Corriente arriba del agrupamiento descrito que comprende al menos un separador de gotas de conformidad con la invención el flujo de gas se distribuye con un distribuidor de manera considerablemente uniforme sobre una superficie de sección transversal cubierta por el separador de gotas - por ejemplo, la superficie de sección transversal de una columna. Convenientemente una primera parte de liquido arrastrado por la corriente de gas ya se separa en un distribuidor de este tipo. Una disposición de este tipo se revela en el documento EP-A-0 195 464. El diámetro del circulo 21 exterior (= 2 ri) tiene un valor entre 50 y 300 mm, preferiblemente entre 150 y 250 mm. La altura de la superficie 12 de camisa interior es más grande que 2ri por un factor de 2.7-3.7 (preferiblemente 3.1-3.4). La figura 9 muestra una estructura guiadora de flujo de conformidad con otro ejemplo de realización en proyección vertical. El componente 1 generador de turbulencia de conformidad con la figura 9 está dispuesto en un trozo 36 de tubo que se dispone corriente arriba de un separador de gotas no representado de conformidad con uno de los ejemplos de realización precedentes. En la representación no se muestra la parte delantera del trozo 36 de tubo, de manera que resultan visibles las superficies 2 de guia. Por lo tanto las superficies de guia parecen
estar libremente suspendidas en el aire en esta representación. Sin embargo las superficies de guia están aplicadas en la pared 84 interior del trozo 36 de tubo, y esto o bien de manera inseparable mediante una unión soldada o de manera separable mediante una conexión de enchufe. Para este propósito se proporciona en la pared del trozo 36 de tubo, por ejemplo, un boquete 37 en forma de rendija en el cual se aloja un extremo 38 de la superficie 2 de guia. Cada superficie de guia se configura como elemento 87 en forma de placa que se dispone en un ángulo con relación a la dirección 6 de flujo principal. El ángulo 85 entre la superficie de guia y un plano normal con relación a la dirección 6 de flujo principal se encuentra entre 20° y 70°, en particular entre 45° y 65°, idealmente en 60°. Con este ángulo 85 es posible una distribución óptima del flujo sobre la superficie de camisa interior de todos los elementos separadores, siendo que es posible mantener baja la pérdida de presión. En la figura 9 se dispone además una barra 88 dispuesta a lo largo del eje 26 central mediante la cual de acuerdo a la figura 1 ó 4 se coloca un elemento 25 de cubierta sobre el elemento 8 separador dispuesto hasta arriba del separador 10 de gotas. Mediante esto se mantienen unidos los elementos separadores individuales de un separador de gotas de varias etapas. Adicionalmente es posible disponer sobre la barra 88 de
acuerdo a la figura 1 las superficies de guia de un componente generador de turbulencia y/o elementos guiadores de flujo adicionales como, por ejemplo, un elemento 7 deflector que se representa en la figura 1 ó la figura 4, u otros elementos adicionales guiadores de flujo que comprenden, por ejemplo, superficies de guia helicoidales. Para este propósito la barra 88 de acuerdo a la figura 9 está provista en su extremo 48 inferior con una rosca que se recibe en una tuerca 49 que está conectada de manera inseparable con un elemento 50 de apoyo. El elemento 50 de apoyo preferiblemente se configura como placa dispuesta de tal manera en el trozo 36 de tubo que ella misma presenta una resistencia al flujo lo más baja posible. En la figura 10 se representa la estructura guiadora de flujo de la figura 9 en una vista diferente. En este ejemplo se omitió la barra 88. En la presente representación las superficies 8 de guia se disponen uniformemente espaciadas a distancias iguales. Si el flujo circula hacia las superficies de guia desde abajo en la dirección 6 de flujo principal, en las superficies de guia ocurre una desviación del flujo. Como se describió en la figura 9, los extremos de las superficies 38 de guia están conectadas con el trozo 36 de tubo mediante una conexión separable o inseparable. En el lado derecho de la figura 10 se muestra un detalle de un boquete 37 con forma de
rendíj a . La figura 11 muestra una representación de la relación de velocidad del gas/velocidad media del gas en función de la altura del separador 10 de gotas. Mediante el uso de un componente generador de turbulencia se controla la cantidad de gas y líquido hacia la superficie de entrada de un elemento separador de manera que se transporta menos líquido hacia la región superior del elemento separador instalado verticalmente, en tanto que la cantidad de gas se armoniza y nivela considerablemente sobre la superficie de entrada del elemento separador. En el elemento separador el líquido incide en forma de gotitas sobre las estructuras a manera de rejilla, mediante lo cual las gotitas se separan de acuerdo a su inercia. Mediante adhesión las gotitas adyacentes forman gotas mayores que a su vez se pueden reunir para proporcionar una película de líquido un escurrimiento . El líquido separado debe escurrir hacia abajo de acuerdo a la gravitación a través del elemento separador en tanto que el gas sigue fluyendo a través del elemento separador en la dirección preestablecida. El líquido separado ocasiona una resistencia (detención por líquido) en el elemento separador debido a lo cual se debe reducir la velocidad del gas para no generar una descarga de gotitas del líquido ya separado.
Mediante la fuerza centrífuga las gotitas obtienen una componente de velocidad de orientación radial, de manera que son llevadas hacia fuera de manera similar como en una centrífuga de acuerdo a la dirección del vector de velocidad. Las gotitas más grandes ya entrarán en coalescencia como líquido en el límite exterior poco después del componente generador de turbulencia y se dirige menos líquido hacia las regiones superiores del elemento 8 separador, por lo que la detención por líquido es menor en estos elementos separadores. Mediante el vector de velocidad radial de las gotitas ya se separa una parte de estas gotitas después del componente generador de turbulencia y se descarga a través de la placa de base configurada como espacio colector. Mediante el uso de un componente 1 generador de turbulencia es posible en consecuencia reducir la altura de construcción del elemento separador o de la pila de elementos separadores. En el eje x de la gráfica se indica la relación de velocidad de gas/velocidad media de gas, siendo que la velocidad del gas puede llegar a ser como máximo alrededor de dos veces más grande que la velocidad media del gas. En el eje y se indica la altura de una pila de elementos separadores. Si el trozo 36 de tubo tiene, por ejemplo, un diámetro de 200 mm resulta óptima una altura de la pila en un intervalo de 0.4 a 1 m. Para un modelo de sistema de
este tipo se determinó la relación de velocidad de gas con respecto a la velocidad media de gas para un separador de gotas sin componente generador de turbulencia de acuerdo a la curva 51. Esta trayectoria de la curva aclara que en las regiones inferiores del separador de gotas la circulación solamente es débil, y constituyen una solución de acuerdo al estado de la técnica. Mediante los elementos 7 deflectores representados en la figura 1 ya es posible guiar una mayor proporción del flujo de gas a las regiones inferiores del separador de gotas. El efecto de estos elementos deflectores se representa en la curva 52, de manera que en las regiones inferiores del separador de gotas ya se separa una proporción sustancial del liquido. Las curvas 53, 54, 55, 56 se refieren a ejemplos de realización en los que corriente arriba del separador de gotas se encuentra instalado un componente generador de turbulencia con superficies de guia de acuerdo al ejemplo de realización representado en las figuras 9 y 10. Para determinar la curva 53 se eligió para las superficies de guia un ángulo de 60° con relación a la dirección principal de flujo, para determinar la curva 54 se eligió un ángulo de 50°, para determinar la curva 55 se eligió un ángulo de 40° y para determinar la curva 56 un ángulo de 20°. La figura 12 muestra una representación de la relación de carga de liquido/carga media de liquido en
función de la altura del separador 10 de gotas. En el eje x de la gráfica se indica la relación de carga de liquido/carga media de liquido siendo que la carga de liquido puede llegar a ser como máximo aproximadamente cinco veces más alta que la carga media de liquido. En el eje y se indica la altura de la pila. Si el trozo 36 de tubo tiene un diámetro de 200 mm resulta óptima una altura de la pila en un intervalo de 0.4 a 1 m. Para un modelo de sistema este tipo se determinó la relación de la carga de liquido con relación a la carga media de liquido para un separador de gotas sin componente generador de turbulencia de acuerdo a la curva 61. Esta trayectoria de la curva aclara que las regiones inferiores del separador de gotas sólo tiene poca carga de liquido y constituye en una solución de acuerdo al estado de la técnica. Mediante los elementos 7 deflectores representados en la figura 1 ya es posible separar una mayor proporción de la carga de liquido en las regiones inferiores y centrales del separador de gotas. Esta mejora se aprecia al comparar la curva 62 con la curva 61. No obstante, ahora como antes todavía aparece una gran parte de la carga de líquido en la parte superior de la pila. Las curvas 63, 64, 65, 66 se refieren a ejemplos de realización en los que corriente arriba del separador de gotas se instaló un componente generador de turbulencia con superficies de guía de acuerdo al ejemplo
de realización representado en las figuras 9 y 10. Para determinar la curva 63 se eligió para las superficies de guia un ángulo de 60° con relación a la dirección principal de flujo, para determinar la curva 64 se eligió un ángulo de 50°, para determinar la curva 65 se eligió un ángulo de 40°, y para determinar la curva 66 se eligió un ángulo de 20°. Con esto se mejora adicionalmente el grado de aprovechamiento del separador de gotas. Mediante esto es posible reducir la altura de construcción total del separador de gotas, lo cual constituye una ventaja sustancial en el caso de carencia de espacio en las columnas separadoras. La figura 13 muestra una representación del coeficiente de resistencia de pérdida de presión de acuerdo al ejemplo de realización en las figuras 9 y 10 en función del ángulo de ajuste de las superficies de guia del componente generador de turbulencia. En el eje x se ingresa el ángulo de ajuste que teóricamente se puede encontrar entre 0 y 90°. En el intervalo de 0° a 20° las superficies de guia son tan llanas que el coeficiente de resistencia de pérdida de presión en cada caso se encuentra por encima de un intervalo técnicamente razonable. Sólo a partir de un ángulo de aproximadamente 20° que corresponde al extremo 70 izquierdo de la curva el coeficiente de resistencia de pérdida de presión se encuentra en un intervalo que permite
una operación continua de un separador de gotas en una columna separadora. Hasta aproximadamente 40° el coeficiente de resistencia de pérdida de presión disminuye aproximadamente lineal (71) , a partir de aproximadamente 60° (72) ya casi no ocurre una reducción del coeficiente de resistencia de pérdida de presión. Las superficies 2 de guia encierran con la superficie 13 de entrada un ángulo de inclinación que es superior a 20° e inferior a 70°, que preferiblemente se encuentra entre 45° y 65°. El valor óptimo para el ángulo de inclinación se encuentra en 60°, como resulta en conexión con los resultado de la figura 12 (curva 63) . Con una pérdida de presión casi mínima se obtiene el elevado grado de separación deseado ya en la región del separador de gotas que se encuentra directamente corriente abajo del componente generador de turbulencia.