NL2002714C2 - Inrichting voor het in fracties separeren van een verscheidene fracties bevattend fluã¯dum met dubbele separatie. - Google Patents
Inrichting voor het in fracties separeren van een verscheidene fracties bevattend fluã¯dum met dubbele separatie. Download PDFInfo
- Publication number
- NL2002714C2 NL2002714C2 NL2002714A NL2002714A NL2002714C2 NL 2002714 C2 NL2002714 C2 NL 2002714C2 NL 2002714 A NL2002714 A NL 2002714A NL 2002714 A NL2002714 A NL 2002714A NL 2002714 C2 NL2002714 C2 NL 2002714C2
- Authority
- NL
- Netherlands
- Prior art keywords
- tube
- fraction
- auxiliary
- fluid
- auxiliary tube
- Prior art date
Links
- 239000012530 fluid Substances 0.000 title claims description 49
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 15
- 238000007599 discharging Methods 0.000 claims description 8
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 7
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 claims description 4
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 35
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 3
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 3
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 230000004323 axial length Effects 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 1
- 239000008240 homogeneous mixture Substances 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- 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
- 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
- B04C3/00—Apparatus in which the axial direction of the vortex flow following a screw-thread type line remains unchanged ; Devices in which one of the two discharge ducts returns centrally through the vortex chamber, a reverse-flow vortex being prevented by bulkheads in the central discharge duct
-
- 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
- B04C3/00—Apparatus in which the axial direction of the vortex flow following a screw-thread type line remains unchanged ; Devices in which one of the two discharge ducts returns centrally through the vortex chamber, a reverse-flow vortex being prevented by bulkheads in the central discharge duct
- B04C3/06—Construction of inlets or outlets to the vortex chamber
Description
Inrichting voor het in fracties separeren van een verscheidene fracties bevattend fluïdum met dubbele separatie.
De uitvinding betreft een inrichting voor het separeren van een stromend fluïdum in ten 5 minste twee fracties met afwijkende massadichtheid, omvattende: een hoofdzakelijk cilindermantelvormige hoofdbuis met een invoeropening en een aan het overliggende uiteinde gelegen uitvoeropening; een in de hoofdbuis, in de nabijheid van de invoeropening aangebrachte eerste swirlelement voor het aan het door het hoofdbuis stromend fluïdum overdragen van een roterende beweging; een op afstand van het 10 eerste swirlelement concentrisch in het hoofdbuis geplaatste, naar de uitvoeropening van de hoofdbuis leidende eerste hulpbuis; en op de mantel van de hoofdbuis aansluitende eerste afvoermiddelen voor het afvoeren van een zwaardere fractie van het fluïdum. De roterende beweging wordt aan het stromend fluïdum overgedragen door middel van een “swirl element” dat gebruikelijk is voorzien van meerdere bladen 15 waarvan de schoephoek in de stoomrichting toeneemt.
Een dergelijke separatie-inrichting is bekend uit US 3,885,934 en uit US-A-2003/0115843.
20 Bij deze tot dc stand van dc techniek behorende scparatic-inrichting vindt ccn enkelvoudige separatie plaats, waarbij de zwaardere fractie naar de buitenzijde van de hoofdbuis wordt gedrongen en van daar af via de afvoermiddelen gesepareerd wordt afgevoerd van de in de centraal geplaatste eerste hulpbuis afgevoerde lichtere fractie.
Bij deze configuratie kan zich materiaal van de zwaardere fractie verzamelen tussen de 25 hoofdbuis en de eerste hulpbuis. De ruimte tussen deze twee buizen eindigt bij voorkeur blind, zodat het materiaal van de zwaardere fractie zijdelings moet worden afgevoerd. Wanneer het gehalte aan zwaardere fractie in het fluïdum toeneemt, bestaat het gevaar dat de betreffende ruimte bij onvoldoende afvoer via de afvoermiddelen “vol” raakt en de zwaardere fractie toch in het inwendige van de eerste hulpbuis terecht komt, zodat de 30 uit de hulpbuis afgevoerde samenstelling een groot percentage aan zwaardere fractie omvat en de scheiding onvoldoende wordt uitgevoerd.
Het doel van de uitvinding is het verschaffen van een inrichting die voorziet in een betere separatie.
2
Hiertoe verschaft de uitvinding een separatie-inrichting van het in aanhef genoemde type gekenmerkt door een in de eerste hulpbuis in de nabijheid van de invoeropening geplaatste tweede swirlelement voor het aan de door de eerste hulpbuis stromend 5 fluïdum overdragen van een roterende beweging; een op afstand van het tweede swirlelement concentrisch in de eerste hulpbuis geplaatste, naar de uitvoeropening van hoofdbuis leidende tweede hulpbuis; en op de mantel van de eerste hulpbuis aansluitende tweede afvoermiddelen voor het afvoeren van een zwaardere fractie van het fluïdum. De inrichting kan additioneel zijn voorzien van middelen, bijvoorbeeld een 10 pomp, voor het in axiale richting door de hoofdbuis heen doen vloeien van het in fracties te separeren fluïdum.
Deze maatregelen verschaffen een extra afvoer, zodat de kans verkleind wordt dat de zwaardere fractie onvoldoende wordt afgevoerd. Voorts kan de ruimte van het blinde 15 deel tussen de hoofdbuis en de tweede hulpbuis veel groter zijn omdat de tweede hulpbuis veel dunner is dan de eerste hulpbuis en aldus meer ruimte resulteert. Een andere reden is dat al een eerste separatie heeft plaatsgevonden en dat de in de eerste separatie gesepareerde zwaardere fractie voor een groot deel al is afgevoerd. Via de wanden van de hoofdbuis zal dan ook slechts een kleine hoeveelheid van de zwaardere 20 fractie aan dc laatste, blinde deel van dc hoofdbuis worden toegevoerd. Het aan dc tweede separatie toegevoerde fluïdum is lichter omdat (ten minste een deel van) de zwaardere fractie is verwijderd en het resterende fluïdum dus wordt gevormd door de lichtere fractie van de eerste separatie. De uit de eerste separatie resulterende zwaardere fractie is dan ook beperkt van omvang. Aldus is het gevaar van vollopen van het blinde 25 deel van de ruimte tussen hoofdbuis en tweede hulpbuis, en daarmede van het binnentreden van de zwaardere fractie in het inwendige van de tweede hulpbuis sterk verkleind.
Voorts vinden twee afzonderlijke separatiestappen plaats, hetgeen de kwaliteit van de 30 separatie sterk ten goede komt.
De uitvinding verschaft eveneens een werkwijze voor het in fracties separeren van een verscheidene fracties bevattend fluïdum, omvattende de stappen van het door een in een hoofdbuis geplaatst eerste swirlelement overdragen van een roterende beweging het aan 3 het door de hoofdbuis heen stromende fluïdum, het scheiden van het fluïdum in een zich aan de wand van de hoofdbuis gelegen zwaardere fractie van het fluïdum en een centraal gelegen lichtere fractie door een zich concentrisch met de hoofdbuis uitstrekkende eerste hulpbuis, en het zijdelings uit de hoofdbuis afvoeren van de 5 zwaardere fractie, het door een in de eerste hulpbuis geplaatst tweede swirlelement overdragen van een roterende beweging het aan de door de eerste hulpbuis stromende lichtere fractie, het scheiden van de lichtere fractie in een zich aan de wand van de hulpbuis gelegen zwaardere component van de lichtere fractie en een centraal gelegen lichtere component van de lichtere fractie door een zich concentrisch met de eerste 10 hulpbuis uitstrekkende tweede hulpbuis en het zijdelings uit de eerste hulpbuis afvoeren van de zwaardere component van de lichtere fractie.
Terzijde wordt opgemerkt dat US 4,299,611 eveneens een van twee separatieorganen voorzien separatie-inrichting toont. Het betreft hier echter een separatie-inrichting voor 15 het uit een luchtstroom verwijderen of filteren van losse deeltjes en geen inrichting voor het separeren van willekeurige fluïda, meer in het bijzonder om een vloeistof en een gasfractie te scheiden. Alhoewel de voordelen van de uitvinding tot uiting komen met fluïda van willekeurige aard, ligt een belangrijk toepassingsgebied van de uitvinding in het separeren van een hoofdzakelijk gas omvattende lichtere fractie van het fluïdum van 20 een hoofdzakclijk vloeistof omvattende zwaardere fractie van het fluïdum.
Een aantrekkelijke en eenvoudige constructie voor het afvoeren van de uit de tw eede separatie resulterende zwaardere fractie wordt verkregen wanneer de eerste hulpbuis op afstand van de uitlaatopening is geplaatst en wanneer de tweede afvoermiddelen 25 aansluiten op de hoofdbuis tussen de eerste hulpbuis en de uitvoeropening.
Stroomopwaarts van het eerste swirlelelement kan een statische mixer zijn gemonteerd. Deze mixer voorkomt dat er een gedeeltelijk ontmengd fluïdum (een zogenaamde “stratified” fluïdum) aan het eerste swirlelement wordt toegevoerd maar dat het fluïdum 30 het eerste swirlelement bereikt als een homogeen mengsel.
Het eerste swirlelement veroorzaakt een roterende beweging van het daaruit tredende fluïdum met een door het swirlelement bepaalde spoed. Het is uit stromingstechnische gronden aantrekkelijk voor het voorkomen van verstoringen van het stromingspatroon 4 wanneer deze beweging kan worden voortgezet bij het intreden van het tweede swirlelement. Dit wordt geïmplementeerd wanneer het eerste swirlelement een uitreehoek heeft die in hoofdzaak overeenkomt met de intreehoek van het tweede swirlelement.
5
Veelal zal het fluïdum de separatie-inrichting volgens de uitvinding binnentreden met een axiale stroming. Om bij het binnentreden van het eerste swirlelement het stromingspatroon zo min mogelijk te verstoren is het aantrekkelijk wanneer de het eerste swirlelement een intreehoek heeft die gelijk is aan 0.
10
Om bij de tweede scparatic-ccnhcid de door de rotaticbcwcging van het fluïdum opgewekte krachten en daarmede het separatievermogen zo veel mogelijk gelijk te maken aan de die van de eerste separatie-eenheid, heeft volgens een verdere voorkeursuitvoeringsvorm het tweede swirlelement een intreehoek die kleiner is dan de 15 uittreehoek van het eerste swirlelement.
Een constructief aantrekkelijke uitvoeringsvorm verschaft de maatregel dat tussen de eerste hulpbuis en de hoofdbuis tenminste een zich radiaal uitstrekkend draagelement is aangebracht. Dit draagelement positioneert aldus de eerste hulpbuis binnen de 20 hoofdbuis.
De zwaardere fractie van het eerste separatieproces zal tussen de eerste hulpbuis en de hoofdbuis terecht komen. Het overgrote deel ervan zal via de eerste afvoerbuis worden afgevoerd, maar er moet rekening mee worden gehouden dat een deel van deze 25 zwaardere fractie in het stroomafwaarts van de eerste afvoerbuis gelegen deel terecht komt. Om te voorkomen dat de zwaardere fractie zich daar verzamelt en tot in het inwendige van de eerste hulpbuis terechtkomt, is het aantrekkelijk wanneer in het tenminste ene draagelement zich axiaal uitstrekkende openingen zijn aangebracht. De zwaardere fractie kan dan door deze openingen heen worden afgevoerd.
30
Om een goede fixatie van de hulpbuis in de hoofdbuis te waarborgen, zal de hulpbuis over een zekere axiale lengte moeten worden ondersteund. Alhoewel het in principe mogelijk is twee draagelementen toe te passen, heeft het constmctief gezien de voorkeur dat het draagelement zich over een zekere axiale afstand uitstrekt.
5
Om de afvoer van de zwaardere fractie zo gemakkelijk mogelijk te laten plaatsvinden, heeft het de voorkeur dat de eerste en de tweede afvoermiddelen een eerste, respectievelijk een tweede zich elk in een richting met een verticale component 5 uitstrekkende afvoerbuis omvatten.
Een constructief aantrekkelijke uitvoeringsvorm verschaft de maatregel dat de eerste afvoerbuis ten minste gedeeltelijk wordt gevormd door een eerste T-stuk dat tevens deel uitmaakt van de hoofdbuis, dat de tweede afvoerbuis ten minste gedeeltelijk wordt 10 gevormd door een tweede T-stuk dat tevens deel uitmaakt van de hoofdbuis, dat het eerste T-stuk met een zich stroomopwaarts van het T-stuk uitstrekkend buisstuk dat deel uitmaakt van de hoofdbuis, is verbonden en het eerste en het tweede T-stukken door het draagelement zijn verbonden.
15 Voorts wordt de positionering van de tweede binnenbuis sterk vereenvoudigd wanneer tussen de tweede hulpbuis en het tweede T-stuk tenminste een zich radiaal uitstrekkend draagelement is aangebracht dat de hoofdbuis stroomafwaarts afsluit.
Het zich in de separatie-inrichting afspelende proces wordt beter beheersbaar wanneer 20 in beide afvoerbuizen afsluiters zijn geplaatst voor het handhaven van een vloeistofniveau in de betreffende afvoerbuis en dat beide afsluiters instelbaar zijn. Ook is het denkbaar een niveau-regeling in één of beide afvoerbuizen te integreren zodanig dat er een bepaald vloeistofniveau in de afvoerbuis(zen) kan worden gehandhaafd.
25 Indien beide afvoerbuizen stroomafwaarts zijn verbonden kunnen de vloeistofniveaus zich in beide buizen zelfstandig instellen (vgl. communicerende vaten). Hierdoor zal er een natuurlijk evenwicht van de drukken die respectievelijk optreden bij het begin van de eerste hulpbuis en in de ruimte tussen de eerste hulpbuis en de hoofdbuis. Aldus kan worden voorkomen dat er teveel zware (reeds afgescheiden fractie) in de eerste hulpbuis 30 worden gezogen. Het drukevenwicht voorkomt immers dat er een te hoge onderdruk in de eerste hulpbuis ontstaat. Tevens is het mogelijk om nu de vloeistofniveaus met slechts een enkele afsluiter te regelen.
6
Verder is het ook voordelig indien de eerste afvoer is voorzien van een retourleiding die zich uitstekt van de eerste afvoerbuis en uitmondt op een locatie axiaal in de hoofdbuis kort voor het tweede swirlelement. De retourleiding maakt het moge lijk een lichtere component die aanwezig is in de zwaardere fractie die is afgevoerd naar de eerste 5 afvoerbuis hernieuwd aan een separatieproces worden onderworpen. Aldus kan een verdere rendementsverbetering worden verkregen.
Voorts kan de separatie worden verbeterd wanneer de eerste en/of tweede afvoerbuis boven het vloeistofniveau is verbonden met een hulptoevoerbuis die in het hoofdbuis 10 stroomafwaarts van het tweede swirlelement eindigt. Bij voorkeur loopt deze hulptoevoerbuis door het center van het tweede swirlelement en vindt hierdoor de terugvoer van een deel van de lichte fractie plaats en wel op zodanige wijze dat de teruggevoerde lichtere fractie een laterale stromingscomponents heeft waardoor de teruggevoerde lichtere fractie goed wordt opgenomen door het in de eerste hulpbuis 15 roterende fluïdum. Hierdoor wordt een soort terugkoppeling verkregen die het mogelijkerwijs onvoldoende gesepareerde fluïdum opnieuw aan het separatieproces onderwerpt.
De beheersbaarheid van het zich in de separatie-inrichting afspelende processen wordt 20 eveneens beter beheersbaar wanneer de doortocht van dc in het draagclcmcnt aangebrachte openingen regelbaar is.
Vervolgens zal de uitvinding verder worden toegelicht aan de hand van de in navolgende figuren weergegeven niet-limitatieve uitvoeringsvoorbeelden. Hierin toont: 25 figuur 1: een schematisch, gedeeltelijk weggebroken perspectivisch aanzicht op een uitvoeringsvorm van een separatie-inrichting overeenkomstig de uitvinding; en figuur 2: een schematisch aanzicht op een doorsnede door een alternatieve uitvoeringsvorm van een separatie-inrichting overeenkomstig de uitvinding.
30
Beide figuren tonen een in zijn geheel van 1 aangeduide separatie-inrichting. De inrichting 1 omvat een in hoofdzaak cilindrisch hoofdbuis 2, die wordt omgeven door een mantel 3, een dwars deel 4 van een eerste T-stuk 5 en een dwars deel 6 van een tweede T-stuk 7. De hier getoonde uitvoeringsvormen betreffen een cilindrische 7 hoofdbuis 2; het gebruik van een conische hoofdbuis wordt echter geenszins uitgesloten. De cilindrische hoofdbuis 2 leidt van een invoeropening 8 naar een afsluitstop 9. Aan het begin van de hoofdbuis kan een statische mixer worden geplaatst. Tn de hoofdbuis 2 is een eerste swirlelement 10 geplaatst, evenals een eerste hulpbuis 5 11. Deze eerste hulpbuis 11 strekt zich concentrisch met de cilindrische hoofdbuis 2 uit.
De eerste hulpbuis 11 is door middel van een hoofdzakelijk ringvormig bevestigingselement 12 verbonden met de beide dwarse delen 4, 6 van de T-stukken 5, 7. In het bevestigingselement 12 zijn zich axiaal uitstrekkende openingen 13 aangebracht, maar die zouden bijvoorbeeld ook bladen of schoepen kunnen zijn. Hierbij 10 is bij voorkeur de doortocht van de openingen 13 instelbaar. In de eerste hulpbuis 11 is een tweede swirlelement 14 aangebracht. Ten slotte is in dc afsluitstop 9 ccn opening aangebracht waar een tweede hulpbuis 16 concentrisch met de cilindrische hoofdbuis 2 doorheen voert. De diameter van de tweede hulpbuis 16 is kleiner dan die van de eerste hulpbuis 11 en de tweede hulpbuis 16 strekt zich over een afstand uit binnen de eerste 15 hulpbuis 11. Aansluitend op de beide T-stukken 5, 7 is een eerste afvoerbuis 17, respectievelijk een tweede afvoerbuis 18 aangebracht. De twee afvoerbuizen 17 en 18 kunnen stroomafwaarts samenkomen in een enkele algemene afvoerbuis (niet getoond) voor de gecombineerde afvoer van een enkele zware fractie. In figuur 1 zijn voorst diverse bevestigings- een aansluitelementen getoond, die constructieve details betreffen 20 cn die binnen het kader van dc uitvinding vrijelijk kunnen worden gevarieerd cn die hier niet verder worden toegelicht.
Vervolgens zal de werking van de inrichting worden toegelicht.
25 Aan de invoeropening 8 van de inrichting 1 wordt een in een zwaardere en een lichtere fractie te scheiden fluïdum toegevoerd. Hierbij kan bijvoorbeeld gebruik worden gemaakt van een extern geplaatste pomp, doch het is, onder aanname van de fluïdum met een dichtheid groter dan die van lucht bijvoorbeeld ook mogelijk dat gebruik wordt gemaakt van de zwaartekracht en/of druk aanwezig in het systeem voor het toevoeren 30 van het fluïdum. Tevens kan de axiale richting van de inrichting 1 zich met een verticale component uitstrekken. Nadat het fluïdum door een eventuele statische mixer is gegaan, passeert deze het eerste swirlelement 10 waar een rotatiecomponent aan de hoofdzakelijk axiale beweging van het fluïdum wordt overgedragen. Hierdoor verkrijgt het fluïdum dat het eerste swirlelement 10 verlaat een roterende beweging. Het fluïdum 8 wordt aldus onderworpen aan centrifugale krachten die leiden tot scheiding van de zwaardere en lichtere fractie van het fluïdum. Hierbij zal de zwaardere fractie zich verzamelen tegen de wand van de mantel 3 en zal de lichtere fractie zich verzamelen in het centrum van de mantel 3.
5
Vervolgens zal de eerste hulpbuis 11 een scheiding uitvoeren tussen de lichtere fractie en de zwaardere fractie. De zwaardere fractie zal de beweging langs de binnenwand van de mantel 3 voortzetten en tegen een bevestigingselement 12 aankomen. Het grootste deel van de fractie zal de inrichting 1 verlaten via de eerste afvoerbuis 17. De lichtere 10 fractie beweegt zich voort binnen de eerste hulpbuis 11 en treft daar het tweede swirlclcmcnt 14, waardoor de snelheid van de roterende beweging zal toenemen. Het tweede swirlelement 14 is aan zijn intreezijde voorzien van een swirlhoek die kleiner dan die aan de uittreezijde van het eerste swirlelement 10. Ook binnen de eerste hulpbuis 11 ondervindt de lichtere fractie centrifugale krachten, als gevolg waarvan een 15 verdere scheiding optreedt tot een zwaardere component van de lichtere fractie en een lichtere component van de lichtere fractie. De zwaardere component verzamelt zich tegen de binnenwand van de eerste hulpbuis 11 en komt na het bereiken van het einde van de eerste hulpbuis 11 terecht in een ruimte die wordt begrensd door de binnenwand 6 van het tweede T-stuk 7, de eindstop 9 en de buitenwand van de tweede hulpbuis 16. 20 De zwaardere component zal deze ruimte dan ook verlaten door dc tweede afvoerbuis 18. De lichtere component treedt toe in de tweede hulpbuis 16 en verlaat de inrichting door deze tweede hulpbuis 16.
Er wordt op gewezen dat eventueel een deel van de in het eerste separatieproces 25 resulterende fractie door de openingen 13 in het bevestigingselement 12 kan bewegen en terecht zal komen in de mimte die wordt begrensd door de binnenwand 6 van het tweede T-stuk 7, de eindstop 9 en de buitenwand van de tweede hulpbuis 16. Deze fractie zal tezamen met de zwaardere component van de lichtere fractie worden afgevoerd door de tweede afvoerbuis 18. De eventuele openingen 13 kunnen voor de 30 juiste dmkbalans in het systeem zorgen.
Het hierboven beschreven proces is voor een deel afhankelijk van omstandigheden die in de inrichting 1 heersen, onder meer van de druk die heerst in de afvoerbuizen 17 en 18. Alhoewel de inrichting 1 in principe bruikbaar is voor het scheiden van fractie van 9 het fluïdum waarvan de dichtheid zich voldoend onderscheidt, ligt een belangrijk toepassingsgebied in het scheiden van gassen en vloeistoffen. Via de afvoerbuizen 17 en 18 wordt dan de door vloeistoffen gevormde zwaardere fractie afgevoerd. Om de in de afvoerbuizen 17,18 heersende drukken te kunnen beheersen, is het wenselijk het 5 vloeistofniveau in de afvoerbuizen 17, 18 te beheersen. Hiertoe zijn in de afvoerbuizen 17,18 afsluiters (of eventueel niveau-regelaars) 21 en 22 aangebracht, Als alternatief is het ook mogelijk dat de afvoerbuizen 17, 18 samenkomen en middels één afsluiter en/of niveauregelaar worden bediend. Voordeel hiervan is dat er een beheerste drukbalans optreedt bij het begin van hulpbuis 11 zodat er voorkomen wordt dat de zware fractie 10 die reeds is afgescheiden weer wordt meegezogen in de eerste hulpbuis.
Voorts kunnen drukverschilmeters Pi, P2 en P3 aangebracht, die het drukverschil meten over respectievelijk het eerste swirlelement 10, het tweede swirlelement 14 en het bevestigingselement 12. Met behulp van de aldus verkregen meetgegevens kan inzicht 15 worden verkregen in de processen in de inrichting 1 en kunnen instellingen van inrichting 1, zoals bijvoorbeeld de doortocht van de openingen 13 en de afsluiters/niveau-regelaars 21, 22, worden geregeld. Tevens is het mogelijk niveauregeling op de afvoerbuizen 17 en/of 18 toe te passen zodat er een vloeistof-slot wordt verkregen.
20
Ten slotte toont figuur 2 de maatregel dat een retourleiding 24 zich uitstekt van de eerste afvoerbuis 17 naar een locatie kort voor het tweede swirlelement 14. Hiermede is het mogelijk dat een lichtere component die aanwezig is in de zwaardere fractie die is afgevoerd naar de eerste afvoerbuis 17 hernieuwd aan een separatieproces worden 25 onderworpen om aldus de mate van separatie nog verder te verbeteren.
Als alternatief is het ook denkbaar dat een retourleiding is aangesloten op één of beide van de afvoerbuizen 17,18, welke retourleiding aan de overliggende zijde door de eerste en/of tweede swirl steekt. Een dergelijke retourleiding zorgt ervoor dat een deel 30 van de lichte fractie wordt teruggevoerd aan de scheidingsinrichting. Bij voorkeur vindt deze terugvoer plaats door het center van de eerste en/of tweede swirlelement 10, 14 tot in het aldaar roterende stromend fluïdum waar de druk het laagst is. Tevens is het voordelig deze “recycle”-stroom lateraal te laten plaatsvinden stroomafwaarts van de eerste en/of tweede swirlelement 10,14.
Claims (19)
1. Inrichting voor het separeren van een stromend fluïdum in ten minste twee fracties met afwijkende massadichtheid, omvattende: 5. een hoofdzakelijk cilindmantelvormige hoofdbuis met een invoeropening en een aan het overliggende uiteinde gelegen uitvoeropening; - een in de hoofdbuis, in de nabijheid van de invoeropening aangebrachte eerste swirlelement voor het aan het door het hoofdbuis stromend fluïdum overdragen van een roterende beweging; 10. een op afstand van het eerste swirlelement concentrisch in het hoofdbuis geplaatste, naar de uitvoeropening van de hoofdbuis leidende eerste hulpbuis; en - op de mantel van de hoofdbuis aansluitende eerste afvoermiddelen voor het afVoeren van een zwaardere fractie van het fluïdum; gekenmerkt door: 15. een in de eerste hulpbuis in de nabijheid van de invoeropening geplaatste tweede swirlelement voor het aan de door de eerste hulpbuis stromend fluïdum overdragen van een roterende beweging; - een op afstand van het tweede swirlelement concentrisch in de eerste hulpbuis geplaatste, naar de uitvoeropening van hoofdbuis leidende tweede hulpbuis; en 20. op de mantel van dc eerste hulpbuis aansluitende tweede afVocrmiddclcn voor het afvoeren van een zwaardere fractie van het fluïdum.
2. Inrichting volgens conclusie 1, met het kenmerk dat de inrichting is ingericht voor het separeren van een hoofdzakelijk gas omvattende lichtere fractie van het 25 fluïdum van een hoofdzakelijk vloeistof omvattende zwaardere fractie van het fluïdum.
3. Inrichting volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk dat de eerste hulpbuis op afstand van de uitvoeropening is geplaatst en dat de tweede afvoermiddelen aansluiten op de hoofdbuis tussen de eerste hulpbuis en de uitvoeropening. 30
4. Inrichting volgens een van de voorafgaande conclusies, met het kenmerk dat het eerste swirlelement een uitree-swirlhoek heeft die groter is dan de effectieve intree-swirlhoek van het tweede swirlelement.
5. Inrichting volgens een van de voorafgaande conclusies, met het kenmerk dat stroomopwaarts het eerste swirlelement een mixer is geplaatst.
6. Inrichting volgens een van de voorafgaande conclusies, met het kenmerk dat 5 tussen de eerste hulpbuis en de hoofdbuis tenminste een draagelement is aangebracht.
7. Inrichting volgens conclusie 6, met het kenmerk dat in het tenminste ene draagelement zich axiaal uitstrekkende openingen zijn aangebracht.
8. Inrichting volgens conclusie 6 of 7, met het kenmerk dat het draagelement zich over een zekere axiale afstand uitstrekt.
9. Inrichting volgens een van de voorafgaande conclusies, met het kenmerk dat de eerste en de tweede afvoermiddelen een eerste, respectievelijk een tweede zich elk in 15 een richting met een verticale component naar beneden uitstrekkende afvoerbuis omvatten.
10. Inrichting volgens conclusie 9, met het kenmerk dat de eerste afVoerbuis ten een eerste T-stuk omvat dat tevens deel uitmaakt van de hoofdbuis, dat de tweede 20 afvoerbuis ccn tweede T-stuk omvat dat tevens deel uitmaakt van de hoofdbuis, dat het eerste T-stuk met een zich stroomopwaarts van het T-stuk uitstrekkend buisstuk dat deel uitmaakt van de hoofdbuis is verbonden en het eerste en het tweede T-stukken door het draagelement zijn verbonden.
11. Inrichting volgens een van de voorafgaande conclusies, met het kenmerk dat tussen de tweede hulpbuis en het tweede T-stuk tenminste een zich radiaal uitstrekkend draagelement is aangebracht dat de hoofdbuis stroomafwaarts afsluit.
12. Inrichting volgens een van de voorafgaande conclusies, met het kenmerk dat in 30 beide afvoerbuizen afsluiters zijn geplaatst voor het handhaven van een vloeistofniveau in de betreffende afvoerbuis en dat beide afsluiters instelbaar zijn.
13. Inrichting volgens een van de voorafgaande conclusies, met het kenmerk dat de eerste en tweede afVoermiddelen met elkaar in verbinding staan voor druknivcllering tussen de eerste en tweede afVoermiddelen.
14. Inrichting volgens conclusie 13, met het kenmerk dat de eerste en tweede afvoermiddelen overgaan in een gezamenlijke afvoer voorzien van een enkele afsluiter, welke afsluiter het vloeistofniveau in zowel de eerste als de tweede afvoermiddelen reguleert.
15. Inrichting volgens een van de voorafgaande conclusies, met het kenmerk dat ten minste een van dc afvoermiddelen boven het vloeistofniveau is verbonden met een hulptoevoerbuis die in de hoofdbuis stroomafwaarts van het tweede swirlelement eindigt.
16. Inrichting volgens conclusie 15, met het kenmerk dat de hulptoevoerbuis door het centrum van het tweede swirlelement voert om zo een deel van de lichte fractie uit de afvoermiddelen terug te voeren naar de invoeropening.
17. Inrichting volgens een der conclusies 6-16, met het kenmerk dat de doortocht 20 van dc in het draagclcmcnt aangcbrachtc openingen regelbaar is.
18. Werkwijze voor het in fracties separeren van een verscheidene fracties bevattend fluïdum, omvattende de stappen van: - het door een in een hoofdbuis geplaatst eerste swirlelement overdragen van een 25 roterende beweging het aan het door de hoofdbuis stromend fluïdum; - het scheiden van het fluïdum in een zich aan de wand van de hoofdbuis gelegen zwaardere fractie van het fluïdum en een centraal gelegen lichtere fractie door een zich concentrisch met de hoofdbuis uitstrekkende eerste hulpbuis; en - het zijdelings uit de hoofdbuis afvoeren van de zwaardere fractie, 30 gekenmerkt door: - het door een in de eerste hulpbuis geplaatst tweede swirlelement overdragen van een roterende beweging het aan de door de eerste hulpbuis stromende lichtere fractie; - het scheiden van de lichtere fractie in een zich aan de wand van de hulpbuis gelegen zwaardere component van de lichtere fractie en een centraal gelegen lichtere component van de lichtere fractie door een zich concentrisch met de eerste hulpbuis uitstrekkende tweede hulpbuis; en - het zijdelings uit de eerste hulpbuis afvoeren van de zwaardere component van de lichtere fractie. 5
19. Werkwijze volgens conclusie 18, met het kenmerk dat de zwaardere component van de lichtere fractie wordt samengevoegd met tenminste een deel van de zwaardere fractie.
Priority Applications (9)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
NL2002714A NL2002714C2 (nl) | 2009-04-03 | 2009-04-03 | Inrichting voor het in fracties separeren van een verscheidene fracties bevattend fluã¯dum met dubbele separatie. |
DK10712179.0T DK2414067T3 (da) | 2009-04-03 | 2010-04-02 | Indretning til fraktionsopdeling af et fluid indeholdende adskillige fraktioner med dobbelt opdeling |
EP10712179.0A EP2414067B1 (en) | 2009-04-03 | 2010-04-02 | Device for separating into fractions a fluid comprising several fractions with double separation |
CA2757113A CA2757113C (en) | 2009-04-03 | 2010-04-02 | Device for separating into fractions a fluid comprising several fractions with double separation |
ES10712179.0T ES2475090T3 (es) | 2009-04-03 | 2010-04-02 | Dispositivo para separar en fracciones un fluido que comprende varias fracciones con doble separación |
BRPI1006341-2A BRPI1006341B1 (pt) | 2009-04-03 | 2010-04-02 | dispositivo e método para a separação de um fluido de líquido em pelo menos duas frações com diferentes densidades de massa |
PCT/NL2010/050172 WO2010114377A1 (en) | 2009-04-03 | 2010-04-02 | Device for separating into fractions a fluid comprising several fractions with double separation |
MYPI2011004705A MY157404A (en) | 2009-04-03 | 2010-04-02 | Device for separating into fractions a fluid comprising several fractions with double separation |
US13/262,262 US8852323B2 (en) | 2009-04-03 | 2010-04-02 | Device for separating into fractions a fluid comprising several fractions with double separation |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
NL2002714A NL2002714C2 (nl) | 2009-04-03 | 2009-04-03 | Inrichting voor het in fracties separeren van een verscheidene fracties bevattend fluã¯dum met dubbele separatie. |
NL2002714 | 2009-04-03 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
NL2002714C2 true NL2002714C2 (nl) | 2010-10-05 |
Family
ID=41112640
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
NL2002714A NL2002714C2 (nl) | 2009-04-03 | 2009-04-03 | Inrichting voor het in fracties separeren van een verscheidene fracties bevattend fluã¯dum met dubbele separatie. |
Country Status (9)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US8852323B2 (nl) |
EP (1) | EP2414067B1 (nl) |
BR (1) | BRPI1006341B1 (nl) |
CA (1) | CA2757113C (nl) |
DK (1) | DK2414067T3 (nl) |
ES (1) | ES2475090T3 (nl) |
MY (1) | MY157404A (nl) |
NL (1) | NL2002714C2 (nl) |
WO (1) | WO2010114377A1 (nl) |
Families Citing this family (25)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB2490346A (en) * | 2011-04-27 | 2012-10-31 | Dps Bristol Holdings Ltd | Cyclonic separator having a tapered core element |
WO2013043042A1 (en) | 2011-09-23 | 2013-03-28 | Taxon B.V. | Spherical separation device and method for separation |
US9764265B2 (en) * | 2011-09-30 | 2017-09-19 | Mueller Environmental Designs, Inc. | Swirl helical elements for a viscous impingement particle collection and hydraulic removal system |
DE102011122322A1 (de) * | 2011-12-23 | 2013-06-27 | Mann + Hummel Gmbh | Fliehkraftabscheider und Filteranordnung |
NL2008071C2 (en) * | 2012-01-02 | 2013-07-03 | Taxon B V | Electrostatic coalescer and method for electrostatic coalescence. |
US9248385B2 (en) * | 2012-02-21 | 2016-02-02 | Global Water Holdings, Llc | Centrifuge separator |
KR20130110690A (ko) * | 2012-03-30 | 2013-10-10 | 손동원 | 축류식 싸이클론 집진장치 |
WO2014060048A1 (en) * | 2012-10-19 | 2014-04-24 | Fmc Separation Systems, Bv | Two stage in-line separator |
US20140116255A1 (en) * | 2012-10-31 | 2014-05-01 | Intevep, S.A. | Axial gas-liquid cyclone separator |
BR112015016118B1 (pt) * | 2013-01-09 | 2021-05-25 | Fmc Separation Systems, Bv | dispositivo e método de remoção de sólidos de uma corrente de gás |
FR3019996B1 (fr) | 2014-04-16 | 2018-02-09 | Safran Transmission Systems | Dispositif de filtrage d'un flux gaz/particules |
EP2946821A1 (en) * | 2014-05-19 | 2015-11-25 | Sansox Oy | Arrangement for separating liquid mixtures by centrifugation effect |
RU2579079C1 (ru) * | 2014-10-03 | 2016-03-27 | Открытое акционерное общество "Генерация Финанс" | Прямоточный центробежный газожидкостный сепаратор |
US10159990B2 (en) * | 2015-09-06 | 2018-12-25 | Harvey Industries Co., Ltd. | Dust separation apparatus and intelligent control system including the apparatus |
WO2017104184A1 (ja) * | 2015-12-17 | 2017-06-22 | 臼井国際産業株式会社 | 気液分離装置 |
WO2017104183A1 (ja) | 2015-12-17 | 2017-06-22 | 臼井国際産業株式会社 | 気液分離用旋回流発生装置 |
US9512022B1 (en) | 2016-02-08 | 2016-12-06 | Eco Wastewater Concentrator, Llc | Wastewater treatment system and method |
US9487425B1 (en) | 2016-02-08 | 2016-11-08 | Eco Wastewater Concentrator LLC | Wastewater treatment system and method |
US9527014B1 (en) | 2016-02-08 | 2016-12-27 | Eco Wastewater Concentrator, Llc | Wastewater separator |
US9611162B1 (en) | 2016-02-08 | 2017-04-04 | Eco Wastewater Concentrator, Llc | Wastewater treatment system and method |
CN106092501B (zh) * | 2016-06-06 | 2017-05-03 | 东北石油大学 | 旋转变径圆管内流场测试实验装置 |
US10710013B2 (en) * | 2017-03-12 | 2020-07-14 | Mueller Environmental Designs, Inc. | Compact axial flow separator |
US10683741B2 (en) * | 2017-05-16 | 2020-06-16 | Nextstream Emulsifier Enhancer, Llc | Surface-based separation assembly for use in separating fluid |
US11679348B2 (en) * | 2017-12-29 | 2023-06-20 | Enercorp Engineered Solutions Inc. | Horizontal sand separator assembly |
NL2022927B1 (en) * | 2019-04-11 | 2020-10-20 | Twister Bv | Cyclonic fluid separator |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3641745A (en) * | 1969-01-31 | 1972-02-15 | Lester P Moore | Gas liquid separator |
FR2111500A5 (en) * | 1970-10-19 | 1972-06-02 | Siemens Ag | Steam/water separator - for drying steam from boilers |
US4478712A (en) * | 1981-09-30 | 1984-10-23 | Institut Francais Du Petrole | Device for separating immiscible fluids of different specific gravities |
EP0776686A1 (en) * | 1995-12-01 | 1997-06-04 | Exxon Research And Engineering Company | Multi-stage gas/solids separator |
US20020174773A1 (en) * | 2001-05-24 | 2002-11-28 | Kuai-Chung Cheng | Dust Recovery device |
US20030159412A1 (en) * | 2000-07-06 | 2003-08-28 | North John Herbert | Dust/particle collecting arrangement for cyclone separators |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3885934A (en) * | 1971-09-02 | 1975-05-27 | Heat Fluid Engineering Corp | Centrifugal tuyere for gas separator |
US4008059A (en) * | 1975-05-06 | 1977-02-15 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army | Centrifugal separator |
US4261708A (en) * | 1979-03-23 | 1981-04-14 | Vibration And Noise Engineering Corporation | Apparatus and method for separating impurities from geothermal steam and the like |
US4299611A (en) | 1980-01-18 | 1981-11-10 | Penberthy Harvey Larry | Method and apparatus for converting hazardous material to a relatively harmless condition |
NO318709B1 (no) * | 2000-12-22 | 2005-05-02 | Statoil Asa | Innretning for separasjon av en vaeske fra en flerfase-fluidstrom |
-
2009
- 2009-04-03 NL NL2002714A patent/NL2002714C2/nl active
-
2010
- 2010-04-02 BR BRPI1006341-2A patent/BRPI1006341B1/pt active IP Right Grant
- 2010-04-02 CA CA2757113A patent/CA2757113C/en active Active
- 2010-04-02 MY MYPI2011004705A patent/MY157404A/en unknown
- 2010-04-02 WO PCT/NL2010/050172 patent/WO2010114377A1/en active Application Filing
- 2010-04-02 ES ES10712179.0T patent/ES2475090T3/es active Active
- 2010-04-02 US US13/262,262 patent/US8852323B2/en active Active
- 2010-04-02 DK DK10712179.0T patent/DK2414067T3/da active
- 2010-04-02 EP EP10712179.0A patent/EP2414067B1/en active Active
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3641745A (en) * | 1969-01-31 | 1972-02-15 | Lester P Moore | Gas liquid separator |
FR2111500A5 (en) * | 1970-10-19 | 1972-06-02 | Siemens Ag | Steam/water separator - for drying steam from boilers |
US4478712A (en) * | 1981-09-30 | 1984-10-23 | Institut Francais Du Petrole | Device for separating immiscible fluids of different specific gravities |
EP0776686A1 (en) * | 1995-12-01 | 1997-06-04 | Exxon Research And Engineering Company | Multi-stage gas/solids separator |
US20030159412A1 (en) * | 2000-07-06 | 2003-08-28 | North John Herbert | Dust/particle collecting arrangement for cyclone separators |
US20020174773A1 (en) * | 2001-05-24 | 2002-11-28 | Kuai-Chung Cheng | Dust Recovery device |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP2414067A1 (en) | 2012-02-08 |
BRPI1006341B1 (pt) | 2020-10-20 |
EP2414067B1 (en) | 2014-04-02 |
WO2010114377A1 (en) | 2010-10-07 |
ES2475090T3 (es) | 2014-07-10 |
US8852323B2 (en) | 2014-10-07 |
CA2757113C (en) | 2016-03-29 |
MY157404A (en) | 2016-06-15 |
US20120111196A1 (en) | 2012-05-10 |
CA2757113A1 (en) | 2010-10-07 |
DK2414067T3 (da) | 2014-07-07 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
NL2002714C2 (nl) | Inrichting voor het in fracties separeren van een verscheidene fracties bevattend fluã¯dum met dubbele separatie. | |
DE3153358C2 (nl) | ||
US7819953B2 (en) | Air trap | |
US4859347A (en) | Centrifugal separator | |
US8048181B2 (en) | Filter apparatus | |
US8088286B2 (en) | Gravity separator, and a method for separating a mixture containing water, oil, and gas | |
NL8501465A (nl) | Werkwijze en inrichting voor het verminderen van het gasgehalte in een vloeistof. | |
NO333860B1 (no) | Innløpsanordning for gravitasjonsseparator | |
SE1150397A1 (sv) | Flödesavböjningsmedel för hydrocyklon | |
BG99229A (bg) | Сепаратор за разделяне на течност и газ | |
EP3500531B1 (en) | Test apparatus for a waste water treatment system | |
US8555732B2 (en) | Substance detection device and method of removing blockages | |
US20130312609A1 (en) | Apparatus and methods for filtration of solid particles and separation of liquid droplets and liquid aerosols from a gas stream | |
CA2115363C (en) | Paper coater skip prevention and deaeration apparatus and method | |
US9327214B2 (en) | Desanding apparatus and a method of using same | |
RU2406823C1 (ru) | Способ дифференцированного измерения дебита нефтяных скважин и устройство для его осуществления (варианты) | |
JP2002538950A (ja) | 改良された分離装置及びその方法 | |
RU2308313C1 (ru) | Жидкостно-газовый сепаратор | |
US7374672B2 (en) | Filter device comprising integral centrifugal separation | |
AT506940A4 (de) | Vorrichtung zum abscheiden von feststoffteilchen aus einer trübe | |
JPH05240678A (ja) | 液体流からガスを分離する装置 | |
US20230173414A1 (en) | System for separating suspended substances from a liquid using a cyclone filter-type assembly | |
EP1874428A1 (en) | Voraxial filtration system with self-cleaning auxiliary filtration apparatus | |
AU2015358253A1 (en) | A desanding apparatus and a method of using same | |
SE533260C2 (sv) | Anordning för tillförsel av bränsle till en motor |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
SD | Assignments of patents |
Effective date: 20120208 |
|
SD | Assignments of patents |
Effective date: 20130506 |
|
PD | Change of ownership |
Owner name: SULZER CHEMTECH AG; CH Free format text: DETAILS ASSIGNMENT: VERANDERING VAN EIGENAAR(S), OVERDRACHT; FORMER OWNER NAME: ADVANCED TECHNOLOGIES & INNOVATIONS B.V. Effective date: 20160808 |
|
PD | Change of ownership |
Owner name: SULZER MANAGEMENT AG; CH Free format text: DETAILS ASSIGNMENT: CHANGE OF OWNER(S), ASSIGNMENT; FORMER OWNER NAME: SULZER CHEMTECH AG Effective date: 20210805 |