NL2000827C2 - Hydrocyclone separator, has mixture delivered to separation region via elongated symmetrical coalescence chamber - Google Patents
Hydrocyclone separator, has mixture delivered to separation region via elongated symmetrical coalescence chamber Download PDFInfo
- Publication number
- NL2000827C2 NL2000827C2 NL2000827A NL2000827A NL2000827C2 NL 2000827 C2 NL2000827 C2 NL 2000827C2 NL 2000827 A NL2000827 A NL 2000827A NL 2000827 A NL2000827 A NL 2000827A NL 2000827 C2 NL2000827 C2 NL 2000827C2
- Authority
- NL
- Netherlands
- Prior art keywords
- coalescing
- mixture
- separation space
- chamber
- medium mixture
- Prior art date
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B04—CENTRIFUGAL APPARATUS OR MACHINES FOR CARRYING-OUT PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES
- B04C—APPARATUS USING FREE VORTEX FLOW, e.g. CYCLONES
- B04C5/00—Apparatus in which the axial direction of the vortex is reversed
- B04C5/02—Construction of inlets by which the vortex flow is generated, e.g. tangential admission, the fluid flow being forced to follow a downward path by spirally wound bulkheads, or with slightly downwardly-directed tangential admission
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D17/00—Separation of liquids, not provided for elsewhere, e.g. by thermal diffusion
- B01D17/02—Separation of non-miscible liquids
- B01D17/0217—Separation of non-miscible liquids by centrifugal force
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D45/00—Separating dispersed particles from gases or vapours by gravity, inertia, or centrifugal forces
- B01D45/12—Separating dispersed particles from gases or vapours by gravity, inertia, or centrifugal forces by centrifugal forces
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D45/00—Separating dispersed particles from gases or vapours by gravity, inertia, or centrifugal forces
- B01D45/12—Separating dispersed particles from gases or vapours by gravity, inertia, or centrifugal forces by centrifugal forces
- B01D45/16—Separating dispersed particles from gases or vapours by gravity, inertia, or centrifugal forces by centrifugal forces generated by the winding course of the gas stream, the centrifugal forces being generated solely or partly by mechanical means, e.g. fixed swirl vanes
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B04—CENTRIFUGAL APPARATUS OR MACHINES FOR CARRYING-OUT PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES
- B04C—APPARATUS USING FREE VORTEX FLOW, e.g. CYCLONES
- B04C5/00—Apparatus in which the axial direction of the vortex is reversed
- B04C5/02—Construction of inlets by which the vortex flow is generated, e.g. tangential admission, the fluid flow being forced to follow a downward path by spirally wound bulkheads, or with slightly downwardly-directed tangential admission
- B04C5/06—Axial inlets
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Cyclones (AREA)
Abstract
Description
Inrichting en werkwijze voor het in opvolgende fasen door rotatie separeren van een stromend mediummengselDevice and method for separating a flowing medium mixture by rotation in successive phases
De uitvinding heeft betrekking op een inrichting voor het door rotatie in opvolgende 5 fasen separeren van een stromend mediummengsel in ten minste twee van elkaar gescheiden verschillende fracties met afwijkende gemiddelde massadichtheid omvattende: een door een stationaire mantel omgeven langgerekte in axiale richting cirkelsymmetrisch scheidingsruimte, waarbij de mantel is voorzien van een toevoer voor een te separeren mengsel en ten minste twee afvoeren voor het afvoeren van ten 10 minste twee fracties met afwijkende massadichtheid, en in de scheidingsruimte gelegen rotatiemiddelen voor het als vortex in de scheidingsruimte doen roteren van het mengsel. Een dergelijke inrichting wordt ook aangeduid als een stationaire cycloon. De uitvinding heeft tevens betrekking op een werkwijze voor het in opvolgende fasen separeren van een stromend mediummengsel in ten minste twee fracties met afwijkende 15 massadichtheid.The invention relates to a device for separating a flowing medium mixture by rotation in successive phases into at least two separate fractions of deviating average mass density, comprising: an elongated axially circularly symmetrical separation space surrounded by a stationary casing, casing is provided with a feed for a mixture to be separated and at least two drains for draining at least two fractions with deviating mass density, and rotation means located in the separation space for causing the mixture to rotate in the separation space as a vortex. Such a device is also referred to as a stationary cyclone. The invention also relates to a method for separating a flowing medium mixture in successive phases into at least two fractions with deviating mass density.
Het scheiden van een stromend mediummengsel kent zeer diverse toepassingen. Onder mediummengsel wordt in het kader van deze aanvrage verstaan een mengsel van ten minste één vloeistof dat aanwezig is in kleine delen (druppels) dat is vermengd met een 20 andere vloeistof of een gas. Het mengsel kan tevens zijn voorzien van additionele vaste stof delen. Het scheiden van dergelijke stromende mediummengsel is bijvoorbeeld bekend uit toepassingen zoals water/olie scheiding, vocht verwijdering uit gassen, en voedselverwerking zoals bijvoorbeeld ontvetting. Afscheiding van vloeistofdelen (druppels) met een wezenlijke omvang is relatief eenvoudig. Het uit een gas- of andere 25 vloeistofstroom separeren van kleine vloeistofdelen (kleinere druppels, nevel of micro-druppels) is een relatief complex en daardoor kostbaar. De bestaande centrifuge-techniek maakt gebruik van de verschillen in massadichtheid van de te scheiden fracties door een centripetaalkracht op het mengsel uit te oefenen, bijvoorbeeld in een cycloon.The separation of a flowing medium mixture has very diverse applications. For the purposes of this application, a medium mixture is understood to be a mixture of at least one liquid that is present in small parts (droplets) that is mixed with another liquid or a gas. The mixture can also be provided with additional solids parts. The separation of such flowing medium mixture is known, for example, from applications such as water / oil separation, moisture removal from gases, and food processing such as, for example, degreasing. Separation of liquid particles (drops) with a substantial size is relatively simple. Separating small liquid parts (smaller drops, mist or micro-drops) from a gas or other liquid stream is a relatively complex and therefore expensive. The existing centrifuge technique uses the differences in mass density of the fractions to be separated by exerting a centripetal force on the mixture, for example in a cyclone.
30 Een relatief eenvoudige separatie-inrichting die bestaat uit een stationaire behuizing waarin een vortex, dat wil zeggen een roterend mengsel, kan worden opgewekt wordt bijvoorbeeld beschreven in WO 97/05956 en WO 97/28903. De daarin getoonde inrichtingen worden ook wel aangeduid als “hydro-cyclonen” en zijn in het bijzonder geschikt voor vloeistof/vloeistof-scheiding. Opgemerkt wordt dat de na het separeren 2 verkregen fracties ook na het separeren nog steeds een deel van de andere fractie kunnen bezitten (“vervuild zijn”) maar de fracties hebben beiden een samenstelling die nadrukkelijk afwijkt van de samenstelling van het uitgangsmengsel. Ten gevolge van de rotatie van het mengsel in een stationaire behuizing van de scheidingsruimte (dat wil 5 zeggen de cycloon) zal een lichtere fractie althans in hoofdzaak naar de binnenzijde van de vortex migreren en zal een zwaardere fractie naar de buitenzijde van de vortex migreren. De zwaardere fractie en de lichtere fractie worden op uiteengelegen posities uit de scheidingsruimte afgevoerd.A relatively simple separation device consisting of a stationary housing in which a vortex, i.e. a rotating mixture, can be generated is described, for example, in WO 97/05956 and WO 97/28903. The devices shown therein are also referred to as "hydro cyclones" and are particularly suitable for liquid / liquid separation. It is noted that the fractions obtained after the separation 2 can also still have a part of the other fraction after the separation ("being contaminated"), but the fractions both have a composition that deviates emphatically from the composition of the starting mixture. As a result of the rotation of the mixture in a stationary housing of the separation space (i.e. the cyclone), a lighter fraction will migrate at least substantially to the inside of the vortex and a heavier fraction will migrate to the outside of the vortex. The heavier fraction and the lighter fraction are discharged from the separation space at different positions.
10 De onderhavige uitvinding heeft tot doel het met beperkte investeringen verhogen van de doelmatigheid en/of de doeltreffendheid van het separeren van fracties van een stromend mediummengsel waarvan een in druppels verdeelde vloeistof deel uitmaakt.The present invention has for its object to increase the efficiency and / or the efficiency of separating fractions from a flowing medium mixture of which a liquid divided into drops forms part with limited investment.
De uitvinding verschaft daartoe een inrichting van het in aanhef genoemde type, waarbij 15 de inrichting tevens is voorzien van ten minste één in axiale richting cirkelsymmetrisch coalescentiekamer met een op de proximale zijde van de coalescentiekamer aansluitende toevoeropening voor het stromend mediummengsel, en een op de distale zijde van de coalescentiekamer aansluitende afVoer voor het stromend mediummengsel welke afVoer van de coalescentiekamer aansluit op de toevoer van de scheidingsruimte. 20 De scheidingsruimte is gebruikelijk door een stationaire mantel omgeven en is wenselijk voorzien van een langgerekte in axiale richting cirkelsymmetrisch vorm. Dit wil zeggen dat in een dwarsdoorsnede loodrecht op de longitudinaal of lengteas van de cycloon de scheidingruimte een cirkelvormige binnenzijde bezit. De scheidingsruimte kan al dan niet taps toelopen en kan naar keuze zijn voorzien van een kern waaromheen 25 het mengsel als vortex in rotatie wordt gebracht. De onderhavige uitvinding verschaft het inzicht dat door het mengsel eerste door ten minste één coalescentiekamer te voeren en vervolgens pas aan de scheidingsruimte toe te voeren een doelmatigere separatie kan worden gerealiseerd. In de ten minste ene coalescentiekamer zullen vloeistofdelen (de kleine tot zeer kleine druppels) in contact komen met elkaar en voor een deel 30 samengaan tot grotere delen (grotere druppels) om zo de gezamenlijke oppervlaktespanning te verminderen (dit verschijnsel is ook bekend als coalescentie). Door de scheidingsruimte te voorzien van ten minste één stroomopwaarts gelegen coalescentiekamer zullen aldus de vloeistofdelen (druppels) gemiddeld groter zijn op het moment dat het mengsel de scheidingsruimte betreedt dan zonder de 3 voorgeschakelde coalescentiekamer. Aldus vindt de scheiding niet exclusief plaats in de scheidingsruimte maar komt het te separeren mengsel in een reeds voorgescheiden toestand in de scheidingsruimte. Grotere vloeistofdelen hebben als voordeel dat zij makkelijker (sneller, met minder vervuiling , met minder drukval en zo voorts) zijn te 5 separeren van een gas(mengsel) of een andere vloeistof respectievelijk een ander vloeistofmengsel. Dit maakt het mogelijk met een gelijkblijvende scheidingsruimte (vortex) een verhoogde graad van separatie te verkrijgen respectievelijk maakt het mogelijk om te volstaan met een korte verblijfstijd van, of een verminderde drukval over, de scheidingsruimte om een identieke separatiegraad te verkrijgen als met de 10 scheidingsruimte zonder voorgeschakelde coalescentiekamer. Naast de reeds voorgaand genoemde olie/water-scheiding blijkt de inrichting overeenkomstig de uitvinding ook zeer doelmatig te zijn voor het ontvetten van bijvoorbeeld melk.To this end, the invention provides a device of the type mentioned in the preamble, wherein the device is also provided with at least one axially circle-symmetrical coalescing chamber with a supply opening for the flowing medium mixture which connects to the proximal side of the coalescing chamber, and a flow medium mixture which connects to the distal side of the coalescing chamber connecting discharge for the flowing medium mixture which discharge from the coalescing chamber connects to the supply of the separation space. The separation space is usually surrounded by a stationary casing and is desirably provided with an elongated circle-symmetrical shape in axial direction. That is, in a cross-section perpendicular to the longitudinal or longitudinal axis of the cyclone, the separation space has a circular interior. The separation space may or may not be tapered and may optionally be provided with a core around which the mixture is set into rotation as a vortex. The present invention provides the insight that a more efficient separation can be realized by first passing the mixture through at least one coalescing chamber and then only adding it to the separation space. In the at least one coalescing chamber, liquid parts (the small to very small drops) will come into contact with each other and will partly merge into larger parts (larger drops) in order to reduce the joint surface tension (this phenomenon is also known as coalescence). . By providing the separation space with at least one upstream coalescing chamber, the liquid particles (droplets) will thus be on average larger at the moment that the mixture enters the separation space than without the 3 upstream coalescing chamber. Thus, the separation does not take place exclusively in the separation space, but the mixture to be separated enters an already pre-separated state in the separation space. Larger liquid parts have the advantage that they are easier (faster, with less pollution, with less pressure drop and so on) to separate from a gas (mixture) or another liquid or a different liquid mixture. This makes it possible to obtain an increased degree of separation with a constant separation space (vortex) or makes it possible to suffice with a short residence time of, or a reduced pressure drop across, the separation space to obtain an identical degree of separation as with the separation space without an upstream coalescing room. In addition to the aforementioned oil / water separation, the device according to the invention also appears to be very efficient for degreasing milk, for example.
De scheidingsruimte en de ten minste ene coalescentiekamer zijn bij voorkeur 15 samengebouwd in een gemeenschappelijke behuizing. Aldus is de ten minste ene coalescentiekamer star verbonden met de scheidingsruimte. Een en ander kan praktische worden gerealiseerd doordat de mantel van de scheidingsruimte vast verbonden is met of uit één geheel is vervaardigd met de wand van de coalescentiekamer. Een dergelijke constructie kan zeer compact, economisch en robuust worden uitgevoerd.The separation space and the at least one coalescing chamber are preferably assembled in a common housing. The at least one coalescing chamber is thus rigidly connected to the separation space. All this can be realized in practical terms in that the jacket of the separation space is fixedly connected to or is manufactured integrally with the wall of the coalescing chamber. Such a construction can be made very compact, economical and robust.
2020
De inrichting kan naar keuze ook worden uitgevoerd met meerdere coalescentiekamers. Aldus kan de capaciteit van de afzonderlijke coalescentiekamers beperkt blijven hetgeen een voordelig effect heeft op de doelmatigheid van de werking ervan; de coalescentiekamers kunnen immers worden uitgevoerd met een kleinere diameter 25 hetgeen leidt tot een toename in het coalescentie-resultaat. Voor een eenvoudige samenbouw is het voordelig als de coalescentiekamers evenwijdig aan elkaar verlopen. Verder is het constructief voordelig indien de coalescentiekamers op een identieke afstand van de axiaal van de scheidingsruimte zijn gelegen. Dit wil zeggen dat de onderlinge afstand tussen de coalescentiekamers constant is. Deze meerdere 30 coalescentiekamers kunnen individueel, maar als alternatief ook middels een centrale doorvoer, aansluiten op de scheidingsruimte. Indien de coalescentiekamers op verschillende posities het voorbewerkte mengsel in de scheidingsruimte brengen kan zo ook de stroming in de scheidingsruimte verder worden gestabiliseerd. Een verdere stabilisatie van het stromingspatroon kan worden gerealiseerd indien tussen twee 4 aangrenzende geleidingselementen een stabilisatie-element is gepositioneerd. Zo een stabilisatie-element is bij voorkeur korter is dan eventuele naastgelegen geleidingselementen en kloopt verder bij voorkeur in hoofdzaak evenwijdig aan dergelijke geleidingselementen.The device can optionally also be equipped with several coalescing rooms. The capacity of the individual coalescing chambers can thus remain limited, which has an advantageous effect on the efficiency of its operation; after all, the coalescence chambers can be designed with a smaller diameter, which leads to an increase in the coalescence result. For a simple assembly it is advantageous if the coalescing chambers run parallel to each other. Furthermore, it is structurally advantageous if the coalescing chambers are located at an identical distance from the axial of the separation space. This means that the mutual distance between the coalescing chambers is constant. These multiple 30 coalescing rooms can connect to the separation room individually, or alternatively also through a central transit. If the coalescing chambers bring the pre-processed mixture into the separation space at different positions, the flow in the separation space can thus be further stabilized. A further stabilization of the flow pattern can be realized if a stabilization element is positioned between two adjacent guide elements. Such a stabilizing element is preferably shorter than any adjacent guiding elements and furthermore preferably clocks substantially parallel to such guiding elements.
55
In het bijzonder is het gunstig indien de toevoer in hoofdzaak tangentiaal aansluit op de coalescentiekamer. Als alternatief is het echter ook mogelijk dat de toevoer in hoofdzaak axiaal aansluit op de coalescentiekamer maar dat deze is voorzien van middelen voor het doen roteren van het roterend mediummengsel in de 10 coalescentiekamer (bijvoorbeeld in de vorm van swirl elementen en/of schoepen).In particular, it is favorable if the supply connects substantially tangentially to the coalescing chamber. Alternatively, however, it is also possible for the feed to connect substantially axially to the coalescing chamber but that it is provided with means for rotating the rotating medium mixture in the coalescing chamber (for example in the form of swirl elements and / or blades).
Tengevolge van deze maatregelen zal het lokale Reynoldsgetal op verschillende locaties in de toevoer nadrukkelijk afhemen waardoor de kans op zwaar turbulente stroming in de toevoer (met een Reynoldsgetal veel groter dan 2300 hetgeen vanuit het scheidingsoogpunt evident ongewenst is), ook bij een groter debiet, aanzienlijk kleiner 15 wordt.As a result of these measures, the local Reynolds number will emphatically decrease at different locations in the supply, as a result of which the chance of heavily turbulent flow in the supply (with a Reynolds number much larger than 2300 which is obviously undesirable from the point of view of separation), also at a higher flow rate, is considerably becomes smaller.
Bij een zeer praktische te vervaardigen uitvoeringsvariant van de inrichting overeenkomstig de uitvinding wordt de op de proximale zijde van de coalescentiekamer in hoofdzaak tangentiaal aansluitende toevoer voor het stromend mediummengsel 20 gevormd door een in de wand van de coalescentiekamer uitgespaarde sleuf. Indien de inrichting is voorzien van meerdere coalescentiekamers dan is het voordelig dat een in de wand van de coalescentiekamer uitgespaarde langgerekte sleuf in hoofdzaak tangentiaal op ten minste twee coalescentiekamers aansluit. Indien de coalescentiekamers zijn gevormd (bijvoorbeeld door middel van een verspanende 25 bewerking zoals bijvoorbeeld boren) kan de aansluiting van de toevoer dan eenvoudig worden gerealiseerd door het frezen van één of meerdere sleuven. Dit is een eenvoudige en goedkope bewerking die bovendien nauwkeurig kan worden uitgevoerd.In a very practical variant of the device according to the invention that can be manufactured, the supply for the flowing medium mixture 20, which connects substantially tangentially to the proximal side of the coalescing chamber, is formed by a slot recessed in the wall of the coalescing chamber. If the device is provided with several coalescing chambers, it is advantageous for an elongated slot recessed in the wall of the coalescing chamber to connect substantially tangentially to at least two coalescing chambers. If the coalescing chambers are formed (for example by means of a machining operation such as, for example, drilling), the connection of the feed can then be easily realized by milling one or more slots. This is a simple and inexpensive operation that can also be carried out accurately.
De uitvinding heeft tevens betrekking op een werkwijze voor het in opvolgende fasen 30 separeren van een stromend mediummengsel in ten minste twee fracties met afwijkende massadichtheid omvattende de bewerkingsstappen: A) het aan een coalescentiekamer toevoeren van een te separeren mengsel, B) het in de coalescentiekamer doen roteren van het stromend mediummengsel, C) het vanuit de coalescentiekamer in een scheidingsruimte voeren van het stromend mediummengsel, D) het in de 5 scheidingsruimte als vortex doen roteren van het stromend mediummengsel, en E) het uit de scheidingsruimte afvoeren van ten minste twee gesepareerde fracties. Een dergelijke scheidingsruimte wordt ook wel aangeduid als een stationaire cycloon. Voor de voordelen van het toepassen van deze werkwijze wordt verwezen naar de 5 bovengaand reeds genoemde voordelen naar aanleiding van de beschrijving van de inrichting volgens de onderhavige uitvinding, in het bijzonder het voorbewerken van een stromend mediummengsel waarvan vloeistofdelen onderdeel uitmaken welke tijdens een voorbewerkingsstap gemiddeld groter worden ten gevolge van coalescentie. Aldus zal de separatie in de scheidingsruimte sneller en/of doeltreffende kunnen worden 10 uitgevoerd.The invention also relates to a method for separating a flowing medium mixture into successive phases into at least two fractions with deviating mass density comprising the processing steps: A) supplying a mixture to be separated into a coalescing chamber, B) feeding the mixture into the coalescing chamber rotating the flowing medium mixture, C) leading the flowing medium mixture from the coalescing chamber into a separation space, D) rotating the flowing medium mixture as a vortex in the separation space, and E) discharging at least two from the separation space separated fractions. Such a separation space is also referred to as a stationary cyclone. For the advantages of applying this method, reference is made to the above-mentioned advantages as a result of the description of the device according to the present invention, in particular the roughing of a flowing medium mixture of which liquid parts form part which on average are larger during a roughing step be due to coalescence. Thus, the separation in the separation space can be carried out faster and / or efficiently.
Om de capaciteit van de coalescentiekamers en de scheidingsruimte op elkaar af te stemmen en om een doelmatige coalescentie mogelijk te maken is het in de praktijk voordelig indien het aan de scheidingsruimte toegevoerde stromende mediummengsel 15 afkomstig is uit meerdere op de scheidingsruimte aansluitende coalescentiekamers.In order to coordinate the capacity of the coalescing chambers and the separation space and to enable efficient coalescence, it is advantageous in practice if the flowing medium mixture 15 supplied to the separation chamber comes from a plurality of coalescing chambers connecting to the separation space.
In een andere uitvoeringsvariant expandeert het mediummengsel bij voorkeur tijdens de toevoer aan de ten minste ene coalescentiekamer. Dit principe werkt indien het mediummengsel supergesatureerd is bij intrede in de coalescentiekamer. Aldus wordt de 20 vorming van vloeistofdelen gestimuleerd en zal de coalescentie verder worden ondersteunt. Voor een verdere stabilisering van de vloeistofstroming in de cycloon is het tevens voordelig indien het mediummengsel aan meerdere zijden aan de inrichting wordt toegevoerd.In another embodiment, the medium mixture preferably expands during the supply to the at least one coalescing chamber. This principle works if the medium mixture is super-saturated when entering the coalescing chamber. The formation of fluid parts is thus stimulated and the coalescence will be further supported. For a further stabilization of the liquid flow in the cyclone, it is also advantageous if the medium mixture is supplied to the device on several sides.
25 De onderhavige uitvinding zal verder worden verduidelijkt aan de hand van de in navolgende figuren weergegeven niet-limitatieve uitvoeringsvoorbeelden. Hierin toont: figuur 1 een perspectivisch en gedeeltelijk opengewerkt aanzicht op een separatie-inrichting volgens de uitvinding; figuur 2A een perspectivisch aanzicht op een doorsnede A-A door de inrichting getoond 30 in figuur 1, en figuur 2B een perspectivisch aanzicht op een doorsnede A-A door een alternatieve uitvoeringsvariant van de inrichting getoond in figuur 1 6The present invention will be further elucidated with reference to the non-limitative exemplary embodiments shown in the following figures. Herein: figure 1 shows a perspective and partly cut-away view of a separation device according to the invention; figure 2A shows a perspective view of a section A-A through the device shown in figure 1, and figure 2B shows a perspective view of a section A-A through an alternative embodiment variant of the device shown in figure 1 6
Figuur 1 toont een gedeeltelijke opgewerkt perspectivisch aanzicht op een separatie-inrichting 10 volgens de onderhavige uitvinding. De inrichting 1 omvat een kern 11 die in omgeven door een mantel 12. In de in hoofdzaak cilindervormige mantel 12 zijn toevoeropeningen 13 voor het te separeren mengsel aangebracht; de vorm van deze 5 openingen is irrelevant. In de kem 11 zijn coalescentiekamers 14 uitgespaard waarop steeds een toevoeropening 13 aansluit zodanig dat het mengsel overeenkomstig de pijl Pi in hoofdzaak tangentiaal aan de coalescentiekamers 14 wordt toegevoerd ten gevolge waarvan overeenkomst de pijl P2 het mengsel een roterende beweging (vortex) in de coalescentiekamers 14 doorloopt. In de hier weergegeven uitvoeringsvariant van de 10 separatie-inrichting 10 sluit er op iedere coalescentiekamer 14 steeds één toevoeropening 13 aan edoch het is uiteraard ook mogelijk dat er meerdere toevoeropeningen op een enkele coalescentiekamer 14 aansluiten. De proximale zijde (dat wil zeggen de zijden waaraan het mengsel wordt toegevoerd) van een coalescentiekamer 14 bezit een cilindervormige binnenwand 16 die aan de proximale 15 zijde van de coalescentiekamer 14 overgaat in een conisch vernauwde binnenwand 17. Op de conisch vernauwde binnenwand 17 sluit vervolgens nog een binnenwand met opnieuw een cilindervormige binnenwand 18 aan die echter een aanzienlijk geringere diameter heeft dan de cilindervormige binnenwand 16 aan proximale zijde.Figure 1 shows a partially worked-up perspective view of a separation device 10 according to the present invention. The device 1 comprises a core 11 which is surrounded by a casing 12. In the substantially cylindrical casing 12 there are provided supply openings 13 for the mixture to be separated; the shape of these 5 openings is irrelevant. Coalescing chambers 14 are recessed in the core 11, to which a feed opening 13 always connects, such that the mixture is supplied substantially tangentially to the coalescing chambers 14 in accordance with the arrow Pi, as a result of which the arrow P2 gives the mixture a rotating movement (vortex) in the coalescing chambers 14 continues. In the embodiment of separating device 10 shown here, one supply opening 13 always connects to each coalescence chamber 14, but it is of course also possible that several supply openings connect to a single coalescence chamber 14. The proximal side (i.e., the sides to which the mixture is supplied) of a coalescing chamber 14 has a cylindrical inner wall 16 which on the proximal side of the coalescing chamber 14 merges into a conically narrowed inner wall 17. The conically narrowed inner wall 17 then closes another inner wall with again a cylindrical inner wall 18 which, however, has a considerably smaller diameter than the cylindrical inner wall 16 on the proximal side.
20 Afvoeren 15 van de coalescentiekamers 14 voeren het voorbewerkte mengsel overeenkomstig de pijlen P3 in scheidingsruimte 19 waarin aan de proximale zijde geleidingselementen 20 zijn opgesteld om de totale stoom van het in de coalescentiekamers 14 voorbewerkte mengsel in rotatie te brengen. Aan de distale zijde van de scheidingsruimte 19 zal het voorbewerkte mengsel overeenkomstig de pijl P4 een 25 axiale cycloon vormen. Aan de proximale zijde van de scheidingsruimte 19 is een kem 21 geplaatst met een centrale opening 22 waardoor de lichte fase van de middels de axiale cycloon verkregen separatie zal worden afgevoerd overeenkomstig de pijl P5. De zwaardere fractie van de middels de axiale cycloon P4 verkregen separatie zal aan de distale zijde van de scheidingsruimte 19 door een afvoeropening 23 worden afgevoerd 30 overeenkomstig de pijl Pe. De door de centrale opening 22 in de kem 21 afgevoerde lichtere fractie zal door een centraal afvoerkanaal 24 aan de overliggende zijde van de afvoeropening 24 uit de separatie-inrichting 10 treden overeenkomstig de pijl P7.Drains 15 from the coalescing chambers 14 feed the pre-processed mixture in accordance with the arrows P3 into separation space 19 in which guide elements 20 are arranged on the proximal side to bring the total steam of the pre-processed mixture into the coalescing chambers 14 into rotation. On the distal side of the separation space 19, the pre-processed mixture will form an axial cyclone in accordance with the arrow P4. At the proximal side of the separation space 19 a core 21 is placed with a central opening 22 through which the light phase of the separation obtained by means of the axial cyclone will be discharged in accordance with the arrow P5. The heavier fraction of the separation obtained by means of the axial cyclone P4 will be discharged on the distal side of the separation space 19 through a discharge opening 23 in accordance with the arrow Pe. The lighter fraction discharged through the central opening 22 into the core 21 will exit through a central discharge channel 24 on the opposite side of the discharge opening 24 from the separation device 10 in accordance with the arrow P7.
77
Figuur 2A toont een aanzicht op de doorsnede A-A zoals deze is weergegeven in figuur 1. Hierin zijn zes delen van coalescentiekamers 14 zichtbaar die zijn uitgespaard in de kern 11 die allen zijn gekoppeld met een afzonderlijke toevoeropening 13 waardoor overeenkomstig de pijl Pi in hoofdzaak tangentiaal een te separeren mengsel wordt 5 toegevoerd. Centraal in de kern 11 is ook het afvoerkanaal 24 zichtbaar waardoor een lichtere fractie van het gesepareerde mengsel wordt afgevoerd overeenkomstig de pijl P7. In deze uitvoeringsvariant van de separatie-inrichting 10 zijn de coalescentiekamers 14 evenwijdig geplaatst aan en cirkelvormig geplaatst rond de hartlijn van de scheidingsruimte 19. Dit is echter niet noodzakelijk zo; één of meerdere 10 coalescentiekamers 14 kunnen ook onder een hoek geplaatst zijn ten opzichte van de hartlijn van de scheidingsruimte 19 en ook de verdeling van de coalescentiekamers 14 over de kern 11 kan naar believen anders worden gekozen. De in deze figuur 2A getoonde proximale zijden van de coalescentiekamers 14 is vlak uitgevoerd, het is echter ook mogelijk deze van een andere geometrie te voorzien, bijvoorbeeld een 15 geometrie die ontstaat ten gevolge van het uitboren van de coalescentiekamers 14.Figure 2A shows a view of the section AA as it is shown in figure 1. In this, six parts of coalescing chambers 14 are visible, which are recessed in the core 11, all of which are coupled to a separate supply opening 13, whereby, according to the arrow Pi, the mixture to be separated is supplied. The discharge channel 24 is also visible centrally in the core 11, whereby a lighter fraction of the separated mixture is discharged in accordance with the arrow P7. In this embodiment of the separating device 10, the coalescing chambers 14 are arranged parallel to and arranged circularly about the axis of the separating space 19. However, this is not necessarily the case; one or more coalescing chambers 14 can also be placed at an angle with respect to the center line of the separation space 19 and also the distribution of the coalescing chambers 14 over the core 11 can be chosen differently as desired. The proximal sides of the coalescing chambers 14 shown in this figure 2A are flat, but it is also possible to provide them with a different geometry, for example a geometry that results from the drilling out of the coalescing chambers 14.
Figuur 2B toont een aanzicht op een alternatieve uitvoeringsvariant van de doorsnede A-A zoals deze is weergegeven in figuur 2A. Wederom zijn zes coalescentiekamers 14 uitgespaard in de kern 11, allen voorzien van een afzonderlijke toevoeropening 13 20 waardoor overeenkomstig de pijl Pi het te separeren mengsel wordt toegevoerd. Ook het centraal in de kern 11 aangebrachte afvoerkanaal 24 is weer zichtbaar waardoor overeenkomstig de pijl P7 de lichtere fractie die afkomstig is uit de scheidingsruimte 19 wordt afgevoerd. Anders dan in figuur 2A zijn echter nu de coalescentiekamers 14 aan de proximale zijde ieder voorzien van een centrale afVoeropening 25. Indien de 25 verhouding lichte fractie/zware fractie in de coalescentiekamers 14 reeds zodanig is dat een voorscheiding mogelijk is kan (een gedeelte van) de lichtere fractie van het mengsel in de coalescentiekamers 14 reeds worden afgevoerd zodanig dat deze lichtere fractie de scheidingsruimte 19 niet eens betreedt. De centrale afvoeropeningen 25 in de coalescentiekamers 14 kan tot een aanmerkelijke verhoging van de scheidingefficiency 30 leiden.Figure 2B shows a view of an alternative embodiment variant of the section A-A as shown in Figure 2A. Again, six coalescing chambers 14 are recessed in the core 11, all provided with a separate supply opening 13 through which the mixture to be separated is supplied in accordance with the arrow Pi. The discharge channel 24 arranged centrally in the core 11 is again visible, as a result of which the lighter fraction originating from the separation space 19 is discharged in accordance with the arrow P7. However, unlike in Figure 2A, the coalescing chambers 14 on the proximal side are now each provided with a central discharge opening 25. If the light fraction / heavy fraction ratio in the coalescing chambers 14 is already such that pre-separation is possible (a part of) the lighter fraction of the mixture in the coalescing chambers 14 are already discharged such that this lighter fraction does not even enter the separation space 19. The central discharge openings 25 in the coalescing chambers 14 can lead to a considerable increase in the separation efficiency 30.
Claims (14)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| NL2000827A NL2000827C2 (en) | 2007-08-22 | 2007-08-22 | Hydrocyclone separator, has mixture delivered to separation region via elongated symmetrical coalescence chamber |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| NL2000827A NL2000827C2 (en) | 2007-08-22 | 2007-08-22 | Hydrocyclone separator, has mixture delivered to separation region via elongated symmetrical coalescence chamber |
| NL2000827 | 2007-08-22 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| NL2000827C2 true NL2000827C2 (en) | 2009-02-24 |
Family
ID=40592160
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| NL2000827A NL2000827C2 (en) | 2007-08-22 | 2007-08-22 | Hydrocyclone separator, has mixture delivered to separation region via elongated symmetrical coalescence chamber |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| NL (1) | NL2000827C2 (en) |
Citations (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR1328511A (en) * | 1962-04-19 | 1963-05-31 | Commissariat Energie Atomique | Process for improving the separation efficiency of cyclones used in liquid-liquid extraction |
| US4116790A (en) * | 1977-07-18 | 1978-09-26 | Combustion Engineering, Inc. | Method and apparatus for separation of fluids with an electric field and centrifuge |
| US4838906A (en) * | 1986-09-16 | 1989-06-13 | Ukrainsky-Nauchno-Issledovatelsky Institut Prirodnykh Gazov "Ukrniigaz" | Contact-and-separating element |
| EP0734751A1 (en) * | 1995-03-31 | 1996-10-02 | Elf Aquitaine Production | Cyclone separator with coalescence element |
| WO2003002227A1 (en) * | 2001-06-29 | 2003-01-09 | Black Clawson Company, Inc. | High viscosity hydrocyclone for air removal |
| DE10135535A1 (en) * | 2001-07-20 | 2003-01-30 | Volkswagen Ag | Mist eliminator has housing with outer wall, inlets, condenser and discharge pipe, axial cyclone with deflector plates and guide vanes, immersion pipe with clean gas outlet |
| US20040130786A1 (en) * | 2002-09-12 | 2004-07-08 | Putnam Martin A. | Method of manufacturing of diffraction grating-based optical identification element |
| US20040232060A1 (en) * | 2003-05-23 | 2004-11-25 | Jean Trapy | Separation device comprising a tubular electrocoalescer |
| DE10346692A1 (en) * | 2003-10-08 | 2005-06-23 | Volkswagen Ag | Droplet separator, to separate fluid components from a fuel cell exhaust gas, has an agglomerator and a cyclone in a housing between the inflow and outflow with a central tube through the agglomerator away from the cyclone |
| JP2006068691A (en) * | 2004-09-06 | 2006-03-16 | Manabu Fukuma | Cyclone apparatus, and smoke treating apparatus and exhaust gas treating apparatus using the same |
-
2007
- 2007-08-22 NL NL2000827A patent/NL2000827C2/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR1328511A (en) * | 1962-04-19 | 1963-05-31 | Commissariat Energie Atomique | Process for improving the separation efficiency of cyclones used in liquid-liquid extraction |
| US4116790A (en) * | 1977-07-18 | 1978-09-26 | Combustion Engineering, Inc. | Method and apparatus for separation of fluids with an electric field and centrifuge |
| US4838906A (en) * | 1986-09-16 | 1989-06-13 | Ukrainsky-Nauchno-Issledovatelsky Institut Prirodnykh Gazov "Ukrniigaz" | Contact-and-separating element |
| EP0734751A1 (en) * | 1995-03-31 | 1996-10-02 | Elf Aquitaine Production | Cyclone separator with coalescence element |
| WO2003002227A1 (en) * | 2001-06-29 | 2003-01-09 | Black Clawson Company, Inc. | High viscosity hydrocyclone for air removal |
| DE10135535A1 (en) * | 2001-07-20 | 2003-01-30 | Volkswagen Ag | Mist eliminator has housing with outer wall, inlets, condenser and discharge pipe, axial cyclone with deflector plates and guide vanes, immersion pipe with clean gas outlet |
| US20040130786A1 (en) * | 2002-09-12 | 2004-07-08 | Putnam Martin A. | Method of manufacturing of diffraction grating-based optical identification element |
| US20040232060A1 (en) * | 2003-05-23 | 2004-11-25 | Jean Trapy | Separation device comprising a tubular electrocoalescer |
| DE10346692A1 (en) * | 2003-10-08 | 2005-06-23 | Volkswagen Ag | Droplet separator, to separate fluid components from a fuel cell exhaust gas, has an agglomerator and a cyclone in a housing between the inflow and outflow with a central tube through the agglomerator away from the cyclone |
| JP2006068691A (en) * | 2004-09-06 | 2006-03-16 | Manabu Fukuma | Cyclone apparatus, and smoke treating apparatus and exhaust gas treating apparatus using the same |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP2106297B1 (en) | Device and method for separating a flowing medium mixture with a stationary cyclone | |
| NL1029747C2 (en) | Hydrocyclone. | |
| US6190543B1 (en) | Cyclonic separator | |
| CN101296738A (en) | Separator for separating a solid, liquid and/or gas mixture | |
| CA2879381C (en) | Apparatus for cyclone separation of a fluid flow into a gas phase and a liquid phase and vessel provided with such an apparatus | |
| US8747679B2 (en) | Separation system and method for separating a fluid mixture with this separating system | |
| US5616244A (en) | Cyclone separator having an incorporated coalescer | |
| EP0368849B1 (en) | Cyclone separator | |
| EP0574364A1 (en) | Centrifuge for oil extraction from oily slurries working without addition of drinkable water | |
| US9073064B2 (en) | Cyclonic separation system comprising gas injection means and method for separating a fluid mixture | |
| NL1016114C2 (en) | Device for removing liquid from a gas / liquid mixture. | |
| NL2000827C2 (en) | Hydrocyclone separator, has mixture delivered to separation region via elongated symmetrical coalescence chamber | |
| RU2456052C2 (en) | Method and device for separation of oil-water mixes | |
| CA3052083C (en) | Separator | |
| WO1993009875A1 (en) | Phase separation apparatus | |
| WO2020178291A1 (en) | Fluid treatment system | |
| WO2008063228A2 (en) | Enhanced separation of a lean and low mean size dispersed phase from a continuous phase | |
| WO2004033106A1 (en) | Multiphase separator |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PD2B | A search report has been drawn up | ||
| V1 | Lapsed because of non-payment of the annual fee |
Effective date: 20110301 |