NL8520221A - Cycloonscheider. - Google Patents

Cycloonscheider. Download PDF

Info

Publication number
NL8520221A
NL8520221A NL8520221A NL8520221A NL8520221A NL 8520221 A NL8520221 A NL 8520221A NL 8520221 A NL8520221 A NL 8520221A NL 8520221 A NL8520221 A NL 8520221A NL 8520221 A NL8520221 A NL 8520221A
Authority
NL
Netherlands
Prior art keywords
cyclone separator
cyclone
inlet
separator according
section
Prior art date
Application number
NL8520221A
Other languages
English (en)
Original Assignee
Bwn Vortoil Rights Co Pty Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from GB08419771A external-priority patent/GB2162445A/en
Priority claimed from GB858511149A external-priority patent/GB8511149D0/en
Application filed by Bwn Vortoil Rights Co Pty Ltd filed Critical Bwn Vortoil Rights Co Pty Ltd
Publication of NL8520221A publication Critical patent/NL8520221A/nl

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B04CENTRIFUGAL APPARATUS OR MACHINES FOR CARRYING-OUT PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES
    • B04CAPPARATUS USING FREE VORTEX FLOW, e.g. CYCLONES
    • B04C5/00Apparatus in which the axial direction of the vortex is reversed
    • B04C5/08Vortex chamber constructions
    • B04C5/081Shapes or dimensions
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D17/00Separation of liquids, not provided for elsewhere, e.g. by thermal diffusion
    • B01D17/02Separation of non-miscible liquids
    • B01D17/0217Separation of non-miscible liquids by centrifugal force
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B04CENTRIFUGAL APPARATUS OR MACHINES FOR CARRYING-OUT PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES
    • B04CAPPARATUS USING FREE VORTEX FLOW, e.g. CYCLONES
    • B04C5/00Apparatus in which the axial direction of the vortex is reversed
    • B04C5/02Construction 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

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Geometry (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Cyclones (AREA)
  • Polysaccharides And Polysaccharide Derivatives (AREA)
  • Pharmaceuticals Containing Other Organic And Inorganic Compounds (AREA)
  • Orthopedics, Nursing, And Contraception (AREA)
  • Medicines Containing Material From Animals Or Micro-Organisms (AREA)

Description

i e E g ft Q 9 <1
; o Ö L y L L I
'f ê VO 9020
Titel: Cycloonscheider.
De uitvinding heeft in het algemeen betrekking op cycloonschei-ders. De scheider volgens de uitvinding kan worden toegepast bij het verwijderen van een lichte fase uit een groot volume met een dichtere fase, zoals olie uit water, met een minimale verontreiniging van de 5 meer volumineuze fase. In het algemeen zijn cycloonscheiders ontworpen voor het tegengestelde doel dat wil zeggen het verwijderen van een dichte fase uit een groot volume van een lichtere fase, met een minimale verontreiniging van de minder volumineuze fase. Bij een uitvoeringsvorm volgens de uitvinding bevat een typerende uitgangsvloeistof-vloeistof-10 dispersie minder dan één volume% van de lichte (minder dichte) fase doch deze waarde kan meer bedragen.
Volgens een aspect van de uitvinding wordt voorzien in cycloonscheider voorzien van tenminste een primair gedeelte met in het algemeen de vorm van een omwentelingsvolume met een eerste uiteinde en een 15 tweede uiteinde, waarbij de diameter bij het tweede uiteinde kleiner is dan de diameter bij het eerste uiteinde, een enkele inlaat met tenminste een tangentiale component bij of in de nabijheid van het eerste uiteinde om te scheiden toegevoerd een materiaal aan de cycloonscheider toe te voeren en de scheider voorts is voorzien van tenminste twee uit-20 laten.
Bij een uitvoeringsvorm van de cycloonscheider volgens de uitvinding geldt de volgende relatie: waarbij d^ de diameter van het primaire gedeelte bij de inlaat is, d^ de diameter van het tweede uiteinde van het primaire gedeelte is, d. groter is dan d» en tweemaal zo groot 25 is als de straal vanaf de hartlijn van de cycloonscheider naar het gemiddelde punt wanneer een stroom de cycloonscheider binnentreedt, en groter is dan d^^ en A^ de oppervlakte is van de inlaat, waar de stroom de cycloonscheider binnentreedt, gemeten in het vlak waarin de hartlijn van de cycloon en het genoemde gemiddelde punt van de stroomtoevoer is 30 gelegen: it d„ d.
2 ï 4 A. x varieert van 3 tot 12 en bij voorkeur van 4 tot 10 en nog liever van 8520221 - 2 - 6 tot 8. De bovenstaande term zal de wervelcoefficiënt worden genoemd en later meer gedetailleerd worden besproken.
De cycloonscheider kan voorts zijn voorzien van een in het algemeen axiaal symmetrisch secundair gedeelte bij het genoemde tweede uit-5 einde van en in hoofdzaak coaxiaal met het primaire gedeelte. Bij een andere uitvoeringsvorm kan de scheider voorts zijn voorzien van een tertiair gedeelte bij het eind van en in hoofdzaak coaxiaal met het secundaire gedeelte op een afstand van het primaire gedeelte. Het is duidelijk, dat de scheider ook verdere gedeelten kan omvatten naast die, 10 welke boven zijn beschreven.
Bij een bepaalde uitvoeringsvorm volgens de uitvinding, waarbij d2, welke de diameter van het primaire gedeelte bij het bovengenoemde tweede uiteinde is, gemeten in een punt Z2 geldt eerst de voorwaarde dat: -i / d2 - d λ 15 tan - < 2° \ 2(z-z2)) voor alle z>z^, waarbij z de afstand langs de hartlijn van de cycloonscheider stroomafwaarts ten opzichte van de inlaat is.
Bij voorkeur leidt de inlaat naar een naar binnen gericht spira-lend toevoerkanaal, dat een involute vorm kan hebben. Bij een uitvoe-20 ringsvorm strekt het toevoerkanaal zich over tenminste 360° bij de hartlijn van de cycloon uit. Het toevoerkanaal kan ook met in hoofdzaak gelijke radiale decrementen per eenheid van hoek om de hartlijn conver-. geren. De inlaat kan de cycloon met een component in de axiale stroomafwaartse richting binnentreden.
25 Bij een andere uitvoeringsvorm volgens de uitvinding wordt de cycloonscheider als volgt gedefinieerd. De cycloonscheider bezit een primair gedeelte met in het algemeen de vorm van een omwentelingsvolume met een enkele inlaat (bij voorkeur tangentiaal, en bij voorkeur met een naar binnen spiralend toevoerkanaal, zoals een involute invoer) om 30 toe te vereren'mater iaal, dat moet worden gescheiden, aan de cycloonscheider toe te voeren, en bij het primaire gedeelte en in hoofdzaak coaxiaal daarmede een in het algemeen axiaal symmetrisch secundair gedeelte, dat (bij voorkeur ononderbroken) naar een tertiair gedeelte 8520221 - 3 - convergeert. Het primaire gedeelte kan een axiale overstroomuitlaat tegenover het secundaire gedeelte (dat wil zeggen in de eindwand daarvan) bezitten. In de cycloonscheider gelden de volgende relaties (i) - (v): waar d^ de diameter van de cycloon in het primaire gedeelte is, waar de 5 stroom binnentreedt (doch waarbij een eventueel toevoerkanaal wordt verwaarloosd), tweemaal zo groot is als de straal waarbij de stroom de cycloon binnentreedt (dat wil zeggen tweemaal de minimale afstand van de tangentiale component van de centerlijn van de inlaat tot de hartlijn); A^ de dwarsdoorsnedeoppervlakte van de inlaat bij de toevoer 10 naar de cycloon in een vlak evenwijdig aan de hartlijn van de cycloon en loodrecht op de component van de niet-evenwijdig aan de hartlijn van de cycloon zijnde centerlijn van de inlaat is, d^ de diameter van de cycloon is, waar het primaire gedeelte zich bij het secundaire gedeelte voegt, waarbij het verbindingspunt wordt gedefinieerd als lig-15 gende bij de axiale posities z^ (gemeten vanaf het inlaatvlak), waarbij eerst als voorwaarde geldt, dat: _ -1 / d - d \ tan /2 „o _ < 2 voor alle z >
V2(z"Z2 V
waarbij d de diameter van de cycloon bij z is, d^ de diameter van de cycloon is, waar het secundaire gedeelte zich 20 bij het tertiaire gedeelte voegt en gedefinieerd wordt als de diameter bij z^/ waarbij d/d^ > 0,98 voor alle z>z^/ dQ de minimale inwendige diameter van de axiale overstroomuitlaat is, waarna: do d· (i) 3 < — < 12 4 A.
(ii) 20' < α< 2° 25 waarbij α de halve convergentiehoek van het secundaire gedeelte is dat wil zeggen -1 d2 - d3 α = tan _
2(W
(iii) d /d0 <0,2 o 2 (iv) 0,9 dj > d2 8520221 - 4 - (v) 0,9 d2 > d3
Het toevoerkanaal kan worden gevoed uit een leiding, welke in hoofdzaak tangentiaal naar het primaire gedeelte is gericht, waarbij de (buiten)wand van het kanaal naar de hoofdiameter van het primaire ge-5 deelte d^ convergeert bijvoorbeeld door in hoofdzaak gelijke radiale decrementen per eenheid van hoek om de hartlijn, waarbij bij voorkeur de diameter d^ na een hoek van 360° om'de hartlijn wordt bereikt.
Het toevoerkanaal behoeft niet te zijn gelegen in een vlak dat loodrecht op de hartlijn staat, en kan indien dit verschoven is, teneinde 10 een in het algemeen schroefvormige configuratie aan te nemen, de diameter d^ na meer dan 360° (bijvoorbeeld 720°) om de hartlijn bereiken. Onder gebruik van een enkele inlaat behoeft slechts een enkele toevoer-verbinding met de cycloonscheider tot stand te worden gebracht, welke meer eenvoudig kan worden geïnstalleerd en waarbij aan ruimte wordt 15 bespaard, hetgeen belangrijke voorbeelden zijn aan boord van een schip of een olieplatvorm; deze constructie leidt ook tot een eenvoudige vervaardiging.
De uitdrukking d2^i , welke zoals boven is vermeld, de 4 A.
"wervelcoefficiënt" S wordt genoemd, is een redelijke voorspeller van de 20 verhouding tussen de tangentiale en axiale snelheden van de stroom, welke de cycloon is binnengetreden en welke het vlak van d2 heeft bereikt, en (bij een gedispergeerde lichte fase, zoals van bijzonder belang is om in staat te zijn een inwendige stroomstructuur te verkrijgen, die gunstig is voor splitsing bij een kleine splitsingsverhouding* van de 25 orde van 1%, is de halve convergentiehoek,gemiddeld over het gehele secundaire gedeelte 20' tot 2°, bij voorkeur minder dan 1°, nog liever minder dan 52', bij voorkeur tenminste 30'. S varieert van 3 tot 12, bij voorkeur van 4 tot 10, liever nog van 6 tot 8. De gemiddelde convergentie vanaf de diameter d^, gemeten in het inlaatvlak naar de diameter d2 30 kan de snelste (grootste halve kegelhoek) in de cycloon zijn, en kan variëren van 5° tot 45°. (Het inlaatvlak is het vlak loodrecht op de hartlijn van de cycloon waarin het zwaartepunt van de oppervlakte A^ *Splitsingsverhouding = (stroom door axiale overstroomuitlaat)/(stroom door inlaat).
f'i C A λ A «ih M L U L 4 8 % - 5 - is gelegen). Het primaire gedeelte dient zodanig te zijn, dat het hoek-raoment van materiaal, dat vanuit de inlaat binnentreedt, in het secundaire gedeelte in hoofdzaak behouden blijft.
Bij voorkeur is d^/d^ kleiner dan 0,75 (liever nog minder dan 5 0,7) en overschrijdt bij voorkeur een waarde van 0,25 (liever nog een waarde van 0,3) . Waar de inwendige lengte van het stroomafwaartse tertiaire gedeelte 1^ bedraagt, is 1 /d bij voorkeur tenminste 1, en liever tenminste 5; deze waarde bedraagt meer in het bijzonder ongeveer 10 en kan zo groot als gewenst is zijn, bijvoorbeeld tenminste 40. Om 10 ruimteredenen kan het gewenst zijn het uitlaatgedeelte voor de dichte fase iets te krommen en een kromtestraal van de orde van 50 d^ is mogelijk, terwijl een geringe kromming van de hartlijn van de cycloon mo-geligkris·. d kan variëren van Ιέ tot 3. Bij voorkeur bedraagt d^A^ ten hoogste 0,15 en liever tenminste 0,008, eventueel variërend van 15 0,01 tot 0,1, zoals 0,02 tot 0,06. De drukval in de axiale overstroom- uitlaat dient niet excessief te zijn en derhalve dient de lengte van het "do"-gedeelte van de axiale overstroomuitlaat klein te worden gehouden. De axiale overstroomuitlaat kan de "d "-diameter daarvan o instantaan of door een type abrupte of geleidelijke overgang bereiken 20 en kan daarna door een afschuining of een getrapt gedeelte worden verbreed. De axiale afstand vanaf het inlaatvlak tot het "do"-punt bedraagt bij voorkeur minder dan 4d2· De werkelijke waarde van d2 is een kwestie van keuze voor een gemakkelijk bedrijf en kan 10 tot 100 mm bedragen.
Bij een andere versie volgens de uitvinding is tenminste een 25 deel van de beschrijvende lijnen van het primaire gedeelte of van het scheidingsgedeelte of van beide gebogen. De beschrijvende lijn kan bijvoorbeeld (i) een monotone kromme (met geen inflexiepunten) zijn, die het steilst verloopt bij het inlaatgedeelteëind en bij het open uiteinde daarvan de neiging heeft tot een kegelhoek met een waarde 0, of (ii) een 30 kromme met één of meer inflexiepunten, welke echter in zijn totaal naar het stroomafwaartse tertiaire gedeelte convergeert, bij voorkeur nooit naar het stroomafwaartse tertiaire gedeelte divergeert.
De uitvinding heeft voorts betrekking op een werkwijze voor het verwijderen van een lichte fase uit een groter volume van dichtere fase, 35 waarbij de fasen aan de toevoerleiding van een eyeloonscheider worden 852 0 22 1 * - 6 - toegevoerd, als boven is beschreven, waarbij de fasen zich op een hogere druk bevinden dan in de axiale overstroomuitlaat en in het stroomafwaartse uiteinde van het stroomafwaartse tertiaire gedeelte; in de praktijk blijkt het in het algemeen, dat de druk uit het stroomafwaartse uitlaat-5 gedeelte groter zal zijn dan uit de axiale overstroomuitlaat.
Deze methode is bijzonder geschikt voor het verwijderen van maximaal één volumedeel olie (lichte fase) uit meer dan 19 delen water (dichtere fase) (zoals bijvoorbeeld 99 delen), zoals bij het verschaffen van water of zeewater in een olieveld, dat met olie kan zijn veront-10 reinigd tengevolge van lek, schipbreuk, explosie op een olieplateau of routinehandelingen, zoals het spoelen van ruimen, of het boren bij een olieplateau. De verhouding van stroomsnelheden stroomopwaartse uitlaat/ stroomafwaartse uitlaat (en derhalve de splitsingsverhouding) heeft voor een succesvolle afscheiding van de olie een minimale waarde, welke 15 waarde wordt bepaald door de geometrie van de cycloon (meer in het bijzonder door de waarde van d Λ^) doch bij voorkeur wordt de cycloon boven deze minimale waarde bedreven, bijvoorbeeld bij een tegendruk, welke bijvoorbeeld wordt verkregen door een klepwerking of stroomrestric-tie buiten de bepaalde cycloon. Derhalve wordt bij de werkwijze volgens 20 de uitvinding de splitsingsverhouding bij voorkeur zodanig gekozen, dat 2 2 deze groter is dan Üid^^/d^) , liever nog groter dan 2(d A^) .
De werkwijze kan verder als een voorafgaande stap het elimineren van vrij gas uit de fasen omvatten, zodat in het toevoermateriaal het volume aan een willekeurig gas niet meer dan 10% bedraagt, bijvoorbeeld 25 niet meer dan een bedraagt.
Aangezien vloeistoffen normaliter minder visceus worden wanneer zij warm worden, en water bijvoorbeeld bij 50°C de helft van zijn viscositeit heeft van die bij 20°C, wordt de werkwijze bij voorkeur uitgevoerd bij een zo geschikt mogelijke hoge temperatuur. De uitvinding 30 heeft voorts betrekking op de produkten van de werkwijze (zoals geconcentreerde olie of gereinigd water).
De uitvinding zal nu bij wijze van voorbeeld worden beschreven onder verwijzing naar de bijgaande tekeningen, waarin: fig. 1 schematisch een dwarsdoorsnede toont, beschouwd over de 35 hartlijn van een cycloonscheider volgens de uitvinding, en 85 2 0 2 2 1' - 7 - fig. 2 een afbeelding langs de hartlijn van de cycloonscheider naar beneden gericht is. De tekeningen zijn niet op schaal.
Een primair gedeelte 1 met in het algemeen de vorm van een omwen-telingsvolume bezit een spiraalvormig toevoerkanaal 8, dat bij een uit-5 voeringsvorm kan bestaan uit een involute, welke wordt gevoed vanuit een leiding 9, die tangentiaal in het breedste deel van het primaire gedeelte 1 is gericht. De breedte (in radiale richting) van de leiding 9 is r^(max) en het kanaal 8 convergeert geleidelijk naar de hoofddiameter d^ van het inlaatgedeelte; derhalve neemt r^ bij 360° na het ingangs-10 punt van de leiding 9 in de cycloonscheider lineair tot 0 af. Dit blijkt het beste uit fig. 2, welke een afbeelding toont langs de hartlijn van de cycloonscheider, waarvan de eindwand 11 is verwijderd. Coaxiaal met het primaire gedeelte 1 en in de nabijheid daarvan bevindt zich een secundair gedeelte 2, dat aan het verwijderde uiteinde daar-15 van uitkomt in een coaxiaal, in het algemeen cilindrisch, stroomafwaarts gelegen tertiair gedeelte 3. Het gedeelte 3 komt uit in een opzamel-leiding 4. Het kanaal 8 kan ook een kleine hoek ten opzichte van het secundaire gedeelte 2 insluiten voor het mededelen van een axiale snel-heidscomponent, en kan in dat geval schroefvormig zijn, waarbij een 20 reductie tot de hoofdiameter d^ na bijvoorbeeld 2 volle omwentelingen plaatsvindt.
Het primaire gedeelte 1 bezit een axiale overstroomuitlaat 10 tegenover het secundaire gedeelte 2.
Bij de cycloonscheider volgens de uitvinding gelden de volgende 25 werkelijke relaties: d1/d2 = 1,5.
De halve kegelhoek van het secundaire gedeelte 2 bedraagt 40' (T2 in de figuur).
De gemiddelde halvekegelhoek van het primaire gedeelte 1 bedraagt 30 10° (T^ in de figuur).
Waar de axiale afmeting van de leiding 9 1^ is, is 1^/d^ = i (meer nauwkeurig 30/57).
Vd3 ‘ 40 dj, = 0,04 O Δ 8 5 ? 0 ? ? 1 te, ® - 8 -
Deze cycloon dient derhalve te worden bedreven bij een splitsingsverhouding stroomsnelheid door de stroomopwaartse uitlaat stroomsnelheid door de inlaat 2 5 van meer dan li (0,04) , dat wil zeggen meer dan 0,24%.
Bij de hoofdiameter d^ van het primaire gedeelte moet een radiaal bedrag r^ worden opgeteld, dat voor de voluteinlaat geleidelijk van 9i mm (maximum) tot 0 afneemt.
10 ird„ (d. + r (max) . .
2 1 v -— = 7, waarbij erop gewezen wordt, dat 41,r (max) 1 v l.r (max) = A,, zoals eerder is gedefinieerd en (d, + r (max)) = d„, zoals eerder gedefinieerd, waarbij de bovenstaande uitdrukking derhalve 15 de wervelcoefficiënt S van deze cycloon is. De afschuining komt gemiddeld uit wanneer in werkelijkheid is gebogen over een straal (straal = 5 mm) tot een afgeknot-kegelvormig deel van het primaire gedeelte 1.
= 38 mm. Dit wordt beschouwd als de "cycloondiameter" en kan 20 voor vele doeleinden ergens in het gebied van 10 - 100 mm, bijvoorbeeld bij 15 - 60 mm liggen; bij een excessief grote d^ wordt het energiegebruik groot om een effectieve scheiding te onderhouden, terwijl bij een te kleine d^ ongunstige effecten van het getal van Reynolds en excessieve afschuifbelastingen optreden.
25 De cycloonscheider kan met een onbelangrijk effect in elke rich ting worden georiënteerd.
De wand 11 is glad aangezièn in het algemeen onregelmatigheden de gewenste stroompatronen in de cycloon verstoren. Voor de beste werking dienen alle andere binnenvlakken van de cycloon eveneens glad 30 te zijn. De wand 11 behoeft evenwel niet vlak te zijn; deze kan schotelvormig zijn (convex of concaaf) en kan zijn voorzien van een kleine opstaande cirkelvormige rand, die concentrisch is met de uitlaat 10, teneinde de stroom, welke zich radiaal naar binnen bij de wand beweegt,te ondersteunen, en de buiten "rand" van de wervel teneinde in een in het 35 algemeen stroomafwaartse richting te hercirculeren voor een hersortering.
8520 22 1'' - 9 -
De uitlaat 10 bestaat uit een cilindrische boring, zoals is aangegeven, doch de minimale diameter d daarvan kan in plaats daarvan worden bena- o derd door een geleidelijke kromming van de wand 11, waarbij de uitlaat 10 daarna kan divergeren. Waar de minimale diameter wordt verkregen door 5 een geperforeerde plaat, welke in één vlak ligt met de wand 11 en welke een centrale opening met een diameter dQ bezit,.welke direkt naar een relatief grote boring leidt, blijkt, dat de verschillende stroomkarak-teristieken een iets schadelijke doch niet ernstige invloed op de werking hebben. De uitlaat 10 kan bij voorkeur divergeren in de over-10 stroomrichting, waarbij de uitlaat daarna wordt verwijd onder een halvekegelhoek van maximaal 10°. Op deze wijze treedt langs de uitlaat een kleinere drukval op, welke in evenwicht moet worden gebracht met de neiging van de afgebeelde cilindrische boring (halvekegelhoek gelijk aan nul) om een coalescentie van druppels van de lichte fase te bevor-15 deren, overeenkomstig de eisen van de gebruiker.
Teneinde olie van water te scheiden (nog steeds bij wijze van voorbeeld) wordt het olie/watermengsel via het toevoerkanaal 8 met een snelheid van 70-110 1/min met een eventueel vrij gas in de inlaat beperkt tot Ü volume% toegevoerd. Het mengsel bestaat uit een dispersie 20 van 0,15 volumedelen van "Forties"-ruwe veldolie in 99,85 delen zoet water bij 15,5°C. Een convergentie van de gemiddelde hoek naar de hartlijn van 10°, verkregen door een gebogen gedeelte (straal = 5 mm) en een afgeknot-|l?egelvormig gedeelte brengt het. inlaatgedeelte naar het scheidingsgedeelte. Met andere woorden is 10° de kegelvorm 25 (halve hoek) van de gemiddelde afknotting, voorgesteld door . De dispersie wervelt in het tweede gedeelte 2,waarbij het hoekmoment daarvan behouden blijft. De oliemassa scheidt zich af teneinde een axiale oliekern in een axiale wervel in het tweede gedeelte 2 te vormen.
De spiraalvormige stroom van het water plus de resterende olie 30 treedt dan het derde gedeelte 3 binnen. Een deel van de resterende olie wordt in een voortzetting van de axiale wervel in het derde gedeelte 3 afgescheiden. Het gereinigde water wordt afgevoerd via de leiding 4, welke een eventuele vereiste stroombegrenzing kan bezitten en het gereinigde water kan voor terugvoer naar bijvoorbeeld de zee of voor een 35 verdere reiniging worden opgezameld in bijvoorbeeld een tweede soortge- β K ft A tfh C% ê © ΰ L IJ £ έ ï - 10 - lijke of identieke cycloon of een reeks parallelle cyclonen.
Wanneer deze cycloon bij een splitsingsverhouding van ongeveer 0,9% door het gebruik van kleppen om de stroom uit de twee uitlaten te regelen wordt bedreven, beweegt olie, welke langs de hartlijn van de 5 wervel wordt medegevoerd, zich in axiale richting naar de overstroom-uitlaat en kan voor storten, opslaan of verdere scheiding worden opgezameld aangezien de olie nog steeds enig water zal bevatten. Ook in dit geval kan de verdere scheiding plaatsvinden in een tweede soortgelijke of identieke cycloon.
10 Waar de gemiddelde diameter van de oliedruppels 70 micrometer , n ^ . olieconcentratie in 4 . , , bedraagt, neemt het rendement = 1--—---:-;—r- bii een stroom- olieconcentratie m 8 snelheid van 0,955 bij 70 1/min toe tot 0,966 bij 110 1/min, waardoor kennelijk geen belangrijke druppelsplitsing optreedt, welke zich zou uiten in een meer constant of afnemend rendement. Bij 100 1/min was het 15 rendement identiek aan dat van een bekende cycloon met dubbele tangen-tiale inlaat.
Bij een kleinere gemiddelde diameter van de druppels van 50 micrometer en een stroomsnelheid van 100 1/min werd een rendement van 0,922 verkregen (0,924 bij de bekende cycloon). Andere bedrijfskarakteristie-20 ken, zoals de volumetrische stroomsnelheid door de overstroom 10 als een gedeelte van dat, door de leiding 4, of de drukval tussen 8 en 4, waren grotendeels gelijk aan die van de bekende cycloon namelijk die, welke is beschreven in het Britse octrooischrift 2.102.311.
De enkele leiding 9 kan afgezien van de voordelen daarvan bij 25 installatie en vervaardiging en besparing aan ruimte, gemakkelijker worden gebruikt voor een stroomregeling dan een meervoudige inlaat; men kan een eenvoudige beweegbare plaat of plug of poort, die in de leiding instelbaar is, aanbrengen om de inlaatstroom te regelen en door het effectieve dwarsdoorsnedeoppervlak van de inlaat te variëren de 30 wervelcoefficiënt S regelen.
ft K A A A A 4 flV J a Η V β ,¾ 'V y) 4., (5

Claims (18)

1. Cycloonscheider voorzien van tenminste een primair gedeelte met in het algemeen de vorm van een omwentelingsvolume en voorzien van een eerste uiteinde en een tweede uiteinde, waarbij de diameter bij het tweede uiteinde kleiner is dan de diameter bij het eerste uiteinde, 5 een enkele inlaat met tenminste een tangentiale component bij of in de nabijheid van het eerste uiteinde om te scheiden toevoermateriaal aan de cycloonscheider toe te voeren, welke scheider verder is voorzien van tenminste twee uitlaten, voor welke cycloonscheider de volgende relatie geldt, wanneer d^ de diameter van de cycloon in het inlaatge- 10 deelte is waarin de stroom binnentreedt (waarbij echter een.eventueel toevoerkanaal buiten beschouwing wordt gelaten), d^ het dubbele is van de straal waarbij de stroom de cycloon binnentreedt (dat wil zeggen het dubbele van de minimale afstand van de tangentiale component van de inlaatcenterlijn tot de hartlijn), A^ de dwarsdoorsnedeoppervlakte 15 van de inlaat bij de invoer van de cycloon is in een vlak evenwijdig aan de hartlijn van de cycloon en loodrecht op de component van de inlaatcenterlijn, die niet evenwijdig aan de hartlijn van de cycloon is, d^ de diameter van het primaire gedeelte bij het tweede uiteinde is, gemeten in een punt z^, waarvoor geldt, dat -iAd2 d Ί 20 tan _ <2° \2(z-z2) / voor alle waarden van z, groter dan z^ waarbij z de afstand langs de hartlijn van de cycloonscheider stroomafwaarts ten opzichte van het vlak, waarin de inlaat is gelegen, is en d de diameter van de cycloon bij z’ is, π d d. 25 2 1 - varieert van 3 tot 12.
1. Cycloonscheider voorzien van tenminste een primair gedeelte met in het algemeen de vorm van een omwentelingsvolume met een eerste uiteinde en een tweede uiteinde, waarbij de diameter bij het tweede uiteinde kleiner is dan de diameter bij het eerste uiteinde, een enkele 5 inlaat met tenminste een tangentiale component bij of in de nabijheid van het eerste uiteinde om te scheiden toevoermateriaal aan de cycloonscheider toe te voeren, waarbij de scheider verder is voorzien van tenminste twee uitlaten.
2. Cycloonscheider volgens conclusie 1, waarbij ir d„ d. 2 ï - varieert van 4 tot 10.
2. Cycloonscheider volgens conclusie 1, in welke cycloonscheider de 10 volgende relatie geldt: waarbij d^ de diameter van het primaire gedeelte bij de inlaat is, d^ de diameter van het tweede uiteinde van het primaire gedeelte is, d^ groter is dan d£ en tweemaal zo groot is als de straal vanuit de hartlijn van de cycloonscheider naar het gemiddelde punt waarin de stroom de cycloonscheider binnentreedt, en groter is dan d^, 15 en A, de oppervlakte is van de inlaat, waar de stroom de cycloonscheider binnentreedt, gemeten in het vak waarin de hartlijn van de cycloon en het gemiddelde punt van de stroomtoevoer is gelegen: π d„ d. 2 ï - varieert van 3 tot 12.
3. Cycloonscheider volgens conclusie 2, waarbij π d d. 2 ï - varieert van 6 tot 8.
3. Cycloonscheider volgens conclusie 2, waarbij ir d„ d. 2 i 20. varieert van 4 tot 10.
4. Cycloonscheider volgens een der voorgaande conclusies verder voorzien van een in het algemeen axiaal symmetrisch secundair gedeelte 5 bij het tweede uiteinde en in hoofdzaak coaxiaal met het primaire gedeelte, waarbij d/d3 > 0,98 voor alle waarden van z > z^, waarbij d^ de diameter van het uiteinde van het secundaire gedeelte, op een afstand van het primaire gedeelte is.
4 A.
4 A. psoHO 1 M »J £ y L· 8 V -xé -
4 A. i
4 A.
110. Cycloonscheider volgens een der voorgaande conclusies, waarbij de convergentie, gemiddeld vanuit de diameter d^, gemeten in het inlaat-vlak, tot de diameter d2 varieert van 5° tot 45°.
111. Cycloonscheider volgens een der voorgaande conclusies, waarbij d2/d2 kleiner is dan 0,75. 8520221 - 23 -
112. Cycloonscheider volgens een der voorgaande conclusies, waarbij 9ro^er -*-Ξ ^an 0,25.
113. Cycloonscheider volgens een der voorgaande conclusies, waarbij dQ/d2 tenminste 0,008 bedraagt.
114. Cycloonscheider volgens conclusie 113, waarbij varieert van 0,01 tot 0,1.
115. Cycloonscheider volgens conclusie 114, waarbij varieert van 0,02 tot 0,06.
116. Cycloonscheider volgens een der voorgaande conclusies, waarbij 10 de axiale afstand vanaf het inlaatvlak tot het punt, waarin dQ wordt gemeten, kleiner is dan 4d2 ·
117. Cycloonscheider volgens een der voorgaande conclusies, waarbij de inlaat naar een naar binnen spiralend toevoerkanaal leidt.
118. Cycloonscheider volgens conclusie 117, waarbij het toevoer- 15 kanaal zich over tenminste 360° bij de hartlijn van de cycloon uitstrekt.
119. Cycloonscheider volgens conclusie 118, waarbij het toevoerkanaal met in hoofdzaak gelijke radiale decrementen per eenheidshoek om de hartlijn convergeert.
120. Cycloonscheider volgens een der voorgaande conclusies, waarbij 20 de inlaat de cycloon binnentreedt met een component in de axiale stroomafwaartse richting.
121. Cycloonscheider volgens conclusie 120, waarbij het toevoerkanaal tot de diameter d^ na meer dan 360° om de hartlijn wordt gereduceerd.
122. Cycloonscheider volgens een der voorgaande conclusies, waarbij de inwendige lengte van het stroomafwaartse uitlaatgedeelte 1^ is en waarbij l^/d^ tenminste 1 bedraagt.
123. Cycloonscheider volgens conclusie 122, waarbij l^/d^ tenminste 5 is.
124. Cycloonscheider volgens een der voorgaande conclusies, waarbij ^1^2 varl-eert van 1/25 tot 3.
125. Cycloonscheider in hoofdzaak als boven beschreven onder verwijzing naar de bijgaande tekeningen.
126. Werkwijze om een lichte fase uit een groter volume met dichtere 35 fase te verwijderen, waarbij de fasen aan de toevoerinrichting van een 8520211 - 24 - cycloonscheidingsinrichting volgens een der voorgaande conclusies worden toegevoerd, waarbij de fasen zich op een hogere druk bevinden dan in de axiale overstroomuitlaat en in het stroomafwaartse uiteinde van het stroomafwaarts gelegen uitlaatgedeelte.
127. Werkwijze volgens conclusie 126, waarbij maximaal één volume- deel van de lichte fase uit meer dan 99 delen van de dichtere fase wordt verwijderd.
128. Werkwijze volgens conclusie 126 of 127, waarbij de lichte fase uit olie en de dichtere fase uit water bestaat.
129. Werkwijze volgens conclusie 126, 127 of 128, waarin de split- singsverhouding groter is dan li (d^d^)2 .
130. Werkwijze volgens conclusie 129, waarbij de splitsingsverhou-ding groter is dan 2 (d A^)2.
131. Werkwijze volgens een der conclusies 126 tot 130, waarbij als 15 een voorafgaande stap gas zodanig uit de fasen wordt geëlimineerd, dat in het toevoermateriaal het volume aan eventueel vrij gas niet meer dan 10% bedraagt.
132. Werkwijze volgens conclusie 126, in hoofdzaak als boven beschreven.
133. Lichte fase of dichtere fase, gescheiden door een werkwijze volgens een der conclusies 126 tot 132. βΚ<5Α00 1 4. u L u t» * 8520221 V % VO 9020 -IS- GEWIJZIGDE CONCLUSIES
4 A.
109. Cycloonscheider volgens conclusie 108, waarbij π d„ d, 2 ï - varieert van 6 tot 8.
4 A. waarbij ot de halve convergentiehoek van het scheidingsgedeelte is, namelijk , » -1/ 2 ' d3 \ α = tan 7 _ ’ 2(z3-z2 15 (iii) d /d„ < 0,2 o z (iv) 0,9 > d2 (v) 0,9 d2 > d3
91. Cycloonscheider, welke is voorzien van een inlaatgedeelte met in het algemeen de vorm van een omwentelingsvolume met een eenkele 20 tangentiale inlaat om te scheiden toevoermateriaal aan de cycloonscheider toe te voeren en bij het inlaatgedeelte en in hoofdzaak coaxiaal daarmede een in het algemeen axiaal symmetrisch scheidingsgedeelte, dat ononderbroken naar een stroomafwaarts gelegen uitlaatgedeelte convergeert, waarbij het inlaatgedeelte is voorzien van een axiale 25 overstroomuitlaat tegenover het scheidingsgedeelte, en voor welke cycloon de volgende relaties (i) - (iv) gelden, wanneer d^ de diameter van de cycloon in het inlaatgedeelte is, waar de stroom binnentreedt (waarbij echter een eventueel toevoerkanaal buiten beschouwing wordt gelaten), d^ het dubbele is van de straal vanaf de hartlijn van de 30 cycloon tot het gemiddelde punt waarin de stroom de cycloon binnentreedt, A^ de oppervlakte is van de inlaat, waar een stroom de cycloon binnentreedt, gemeten in het vlak, waarin de hartlijn van de cycloon en het genoemde gemiddelde stroomingangspunt is gelegen, d2 de diameter van de cycloon is, vanwaar het inlaatgedeelte zich bij het scheidings-35 gedeelte voegt, waarbij het verbindingspunt wordt gedefinieerd als zich 85 2 0 22 1 - 21 - te bevinden in de axiale positie (gemeten vanaf het inlaatvlak), waarvoor als voorwaarde geldt, dat -1 /¾ ” ^ \ tan _ <2° voor alle waarden van z > \ 2 (z - z2) waarbij d de diameter van de cycloon bij z is, 5 d^ de diameter van de cycloon is, waar het scheidingsgedeelte zich bij het stroomafwaartse gedeelte voegt en wordt gedefinieerd als de diameter bij z^, waarbij d/d^ > 0,98 voor alle waarden van z > z^, dQ de minima le inwendige diameter van de axiale overstroomuitlaat is, (i) 20' < a < 2', waarbij <x de halve convergentiehoek van het schei- 10 dingsgedeelte is, namelijk -1 /d2 -d3\ α = tan f - V2(z3_z2)/ (ii) d /d0 < 0,2 (iii) d1 > d2 (iv) d2 > d^
92. Cycloonscheider volgens conclusie 90, waarbij dQ/d2 ten hoogste 0,15 bedraagt.
93. Cycloonscheider volgens conclusie 91, waarbij dQ/d2 ten hoogste 0,1 bedraagt.
94. Cycloonscheider volgens conclusie 90 of 92, waarbij α kleiner 20 is dan 1°.
95. Cycloonscheider volgens conclusie 94, waarbij α kleiner is dan 521.
96. Cycloonscheider volgens conclusie 90, 92, 94, 95, waarbij α groter is dan 301.
97. Cycloonscheider volgens conclusie 91 of 93, waarbij α is gelegen tussen 30' en 52'.
98. Cycloonscheider volgens conclusie 90, 92, 94, 95 of 96, waarbij d2/d2 kleiner is dan 0,7.
99. Cycloonscheider volgens conclusie 90, 92, 94, 95, 96 of 98, 30 waarbij d3/d2 groter is dan 0,3.
100. Cycloonscheider volgens conclusie 91, 93, of 97, waarbij d3/d2 varieert van 0,3 tot 0,7. 1520221 > - 22 -
101. Cycloonscheider volgens conclusie 90, 92, 94, 95, 96, 98 of 99, waarbij tenminste een deel van de beschrijvende lijn van het inlaat-gedeelte of van het scheidingsgedeelte of beide gebogen is.
102. Cycloonscheider volgens conclusie 91, 93, 97 of 100, waarbij 5 de beschrijvende lijn van het scheidingsgedeelte krommen omvat, of niet noodzakelijkerwijze recht is.
103. Cycloonscheider volgens conclusie 91, 93, 97 of 100, waarbij de beschrijvende lijn van het scheidingsgedeelte een continu gebogen lijn is.
104. Cycloonscheider volgens conclusie 91, 93, 97, 100, of 103, waarbij de beschrijvende lijn van het inlaatgedeelte een continu gebogen lijn is.
105. Cycloonscheider volgens conclusie 101, 103 of 104, waarbij de beschrijvende lijn een monotone kromme is, die bij het inlaatuiteinde 15 het steilst verloopt en de neiging heeft tot een kegelhoek met een waarde 0 bij het open uiteinde daarvan.
106. Cycloonscheider volgens conclusie 101, 103 of 104, waarbij de beschrijvende lijn een kromme met één of meer inflexiepunten is, welke kromme echter in zijn totaal naar het stroomafwaartse uitlaat- 20 gedeelte convergeert.
107. Cycloonscheider volgens conclusie 102 of 106, waarbij de beschrijvende lijn nooit naar het stroomafwaartse uiteinde divergeert.
108. Cycloonscheider volgens een der voorgaande conclusies, waarbij π d2 d. - varieert van 4 tot 10.
4 A.
4. Cycloonscheider volgens conclusie 2, waarbij ir d„ d. 2 ï - varieert van 6 tot 8.
4 A.
4 A.
5. Cycloonscheider volgens conclusie 4, verder voorzien van een 10 tertiair gedeelte, dat in hoofdzaak coaxiaal met het tweede gedeelte is en bij het uiteinde van het tweede gedeelte, op een afstand van het primaire gedeelte, is gelegen.
5. Cycloonscheider volgens een van de voorgaande conclusies verder voorzien van een in het algemeen axiaal symmetrisch secundair gedeelte 25 bij het tweede uiteinde, dat in hoofdzaak coaxiaal met het primaire gedeelte is.
6. Cycloonscheider volgens conclusie 4 of conclusie 5 waarbij 20' < α < 2°, waarbij α de halve convergentiehoek van het secundaire 15 gedeelte is, dat wil zeggen -1 d2 - d3 α = tan _ 2(z3-z2)
6. L v L L· * - 17 - de oppervlakte is van de inlaat, waar de stroom de cycloon binnentreedt, gemeten in het vlak, waarin de hartlijn van de cycloon en het gemiddelde stroomingangspunt is gelegen, de minimale inwendige diameter van de axiale overstroomuitlaat dQ is, de minimale inwendige diameter 5 van het inlaatgedeelte waar de stroom binnentreedt (waarbij een eventueel toevoerkanaal wordt verwaarloosd) d^ bedraagt en die van het convergente uiteinde van het scheidingsgedeelte d^ is do/d2 < 0,2 dl > d2 1° d2 > d3
63. Cycloonscheider volgens conclusie 62 welke verder de kenmerken van een van de conclusies 1 tot 7 bezit.
64. Cycloonscheider volgens conclusie 62 of 63, waarbij ^3^2 kleiner is dan 0,75.
65. Cycloonscheider volgens conclusie 62, 63 of 64, waarbij d3/d2 groter is dan 0,25.
66. Cycloonscheider volgens conclusie 62 of 63, waarbij d3/d2 varieert van 0,3 tot 0,7.
67. Cycloonscheider volgens een van de conclusies 62 tot 67, 20 waarbij de inwendige lengte van het stroomafwaartse uitlaatgedeelte 1^ bedraagt en waarbij l^/d^ tenminste 1 is.
68. Cycloonscheider volgens conclusie 67, waarbij l^/d^ tenminste 5 is.
69. Cycloonscheider volgens een der conclusies 62 tot 68, waarbij 25 d^/d2 vari-eert van Ü tot 3.
70. Cycloonscheider volgens een der conclusies 62 tot 69, waarbij dQ/d2 ten hoogste 0,1 bedraagt.
71. Cycloonscheider volgens een der conclusies 62 tot 70, waarbij d /dn tenminste 0,008 is. o 2
72. Cycloonscheider volgens een der conclusies 62 tot 71, waarbij d /d2 varieert van 0,01 tot 0,1.
73. Cycloonscheider volgens conclusie 72, waarbij d /d2 varieert van 0,02 tot 0,06.
74. Cycloonscheider, welke is voorzien van een inlaatgedeelte met 35 in het algemeen de vorm van een omwentelingsvolume met een enkele 85 2 0 22 1' - 18 - tangentiale inlaat voor het toevoeren van te scheiden toevoermateriaal aan de cycloonscheider en bij het inlaatgedeelte en in hoofdzaak coaxiaal daarmede een in het algemeen axiaal symmetrisch scheidingsgedeelte, dat ononderbroken naar een stroomafwaarts uitlaatgedeelte con-5 vergeert, waarbij het inlaatgedeelte is voorzien van een axiale over-stroomuitlaat tegenover het scheidingsgedeelte, en het scheidingsge-deelte een omwentelingsvolume is, waarvan de beschrijvende lijn een continu gebogen lijn is.
75. Cycloonscheider volgens conclusie 74, waarbij de beschrijvende 10 lijn een monotone kromme is, welke bij het inlaatgedeelteuiteinde het steilst verloopt en de neiging heeft tot een kegelhoek met een waarde 0 bij het open uiteinde daarvan.
76. Cycloonscheider volgens conclusie 74, waarbij de beschrijvende lijn een kromme met 1 of meer inflexiepunten is, welke echter in zijn 15 totaal naar het stroomafwaartse uitlaatgedeelte convergeert.
77. Cycloonscheider volgens conclusie 76, waarbij het scheidingsgedeelte nooit naar het stroomafwaartse uitlaatgedeelte divergeert.
78. Cycloonscheider volgens een der conclusies 74 tot 77, waarbij het. inlaatgedeelte een omwentelingsvolume is, waarvan de beschrijvende 20 lijn een continu gebogen lijn is.
79. Cycloonscheider volgens een der conclusies 74 tot 79 welke voorts de kenmerken van een van de conclusies 55 tot 73 bezit.
80. Cycloonscheider met een scheidingsgedeelte, dat een omwente-lingsvolume is, waarvan de beschrijvende lijn óf krommen omvat, óf 25 niet recht is.
81. Cycloonscheider, in hoofdzaak als hier beschreven onder verwijzing naar de bijgaande tekeningen.
82. Werkwijze voor het verwijderen van een lichte fase uit een groter volume met een dichtere fase, waarbij de fasen aan de toevoer- 30 inrichting van een cycloonscheider volgens een der voorgaande conclusies worden toegevoerd, waarbij de fasen zich op een hogere druk bevinden dan in de axiale overstroomuitlaat en in het stroomafwaartse uiteinde van het stroomafwaarts gelegen uitlaatgedeelte.
83. Werkwijze volgens conclusie 82, waarbij ten hoogste een volume-35 deel van de lichte fase uit meer dan 99 delen van de dichtere fase wordt verwijderd. 6520221 - 19 -
84. Werkwijze volgens conclusie 83, waarbij de lichte fase uit olie en de dichtere fase uit water bestaat.
85. Werkwijze volgens conclusie 82, 83 of 84, waarbij de splitsings-verhouding groter is dan li(d Ai^)2.
86. Werkwijze volgens conclusie 85, waarbij de splitsingsverhouding groter is dan 2 (d dj2, o 2
87. Werkwijze volgens een der conclusies 82 tot 86 waarbij als een voorafgaande stap gas uit de fasen zodanig wordt geëlimineerd, dat in het toevoermateriaal de hoeveelheid van een eventueel gas niet meer dan 10 bedraagt.
88. Werkwijze volgens conclusie 82, in hoofdzaak als bovenbeschreven.
89. Lichte fase of dichtere fase, gescheiden door een werkwijze volgens een der conclusies 82 tot 88.
90. Cycloonscheider, welke is voorzien van een inlaatgedeelte met in het algemeen de vorm van een omwentelingsvolume met een enkele inlaat om te scheiden toevoermateriaal aan de cycloonscheider toe te voeren en in de nabijheid van het inlaatgedeelte en in hoofdzaak coaxiaal daarmee een in het algemeen axiaal symmetrisch scheidingsgedeelte, dat 20 naar een stroomafwaarts gelegen uitlaatgedeelte convergeert, waarbij het inlaatgedeelte is voorzien van een axiale overstroomuitlaat tegenover het scheidingsgedeelte, en voor welke cycloon de volgende relaties (i) - (v) gelden, waarbij d^ de diameter van de cycloon in het inlaatgedeelte is, waar de stroom binnentreedt (waarbij een eventueel toevoer-25 kanaal buiten beschouwing wordt gelaten), d^ het dubbele is van de straal waarbij de stroom de cycloon binnentreedt (dat wil zeggen tweemaal de minimale afstand van de tangentiale component van de inlaat-centerlijn ten opzichte van de hartlijn), de dwarsdoorsnedeopper-vlakte van de inlaat bij de invoer van de cycloon in een vlak evenwij-30 dig aan de hartlijn van de cycloon en loodrecht op de component van de inlaatcenterlijn, die niet evenwijdig aan de hartlijn van de cycloon is, is, d2 de diameter van de cycloon is, waar het inlaatgedeelte zich bij het scheidingsgedeelte voegt, waarbij het verbindingspunt wordt gedefinieerd als te zijn gelegen op de axiale plaats z^ (gemeten vanaf 35 het inlaatvlak), waar als voorwaarde geldt, dat: p i?, η λ λ « y y t U £ l - 20 - -1 / d2 ' d 5 tan / _ <2° voor alle waarden z > waarbij d de \ 2 (z - z2y cycloondiameter bij z is, d^ de cycloondiameter is, waarbij het scheidingsgedeelte zich bij het stroomafwaartse gedeelte voegt en wordt gedefinieerd als de diameter bij , waarbij d/d^ > 0,98 voor alle waarden z > z^, d^ de minimale 10 inwendige diameter van de axiale overstroomuitlaat is,: ïï d d. (i) 3 S -— £ 12 (ii) 20' < et < 2°
6. Cycloonscheider volgens conclusie 5 verder voorzien van een tertiair gedeelte bij het uiteinde van en in hoofdzaak coaxiaal met het tweede gedeelte, op een afstand van het primaire gedeelte. 852 022 1 - 12 -
7. Cycloonscheider volgens conclusie 6, waarbij α varieert van 30’ tot 52'.
7. Cycloonscheider volgens conclusie 5 of conclusie 6, waarbij de diameter van het primaire gedeelte bij het tweede uiteinde is, gemeten in een punt , waarvoor in de eerste plaats de voorwaarde geldt, dat: 5 tan __ 1 < 2° \ 2 (z-z2)j voor alle waarden van z > waarbij z de afstand langs de hartlijn van de cycloonscheider stroomafwaarts ten opzichte van de inlaat is.
8. Cycloonscheider volgens een der voorgaande conclusies, waarbij 20 d_ < 0,9d.. 2 i
8. Cycloonscheider volgens een der conclusies 5 tot 7, waarbij de halve convergentiehoek, gemiddeld over het gehele secundaire gedeelte 10 varieert van 20' tot 2°.
9. Cycloonscheider volgens een der conclusies 4 tot 8, waarbij d3 < 0,9d2.
9. Cycloonscheider volgens conclusie 8, waarbij de genoemde halve hoek varieert van 30' tot 52'.
10. Cycloonscheider volgens conclusie 9, waarbij d3/d2 varieert van 0,25 tot 0,75.
10. Cycloonscheider volgens conclusie 7, 8 of 9, waarbij d/d^>0,98 voor alle waarden van z > z^, waarbij d^ de diameter van het eind van 15 het secundaire gedeelte, op een afstand van het primaire gedeelte, is.
11. Cycloonscheider volgens een der voorgaande conclusies,waarbij de inlaat naar een naar binnen spiralend toevoerkanaal leidt.
11. Cycloonscheider volgens conclusie 7, 8 of 9, waarbij 20' <a<2°, waarbij α de halve convergentiehoek van het secundaire gedeelte is, namelijk α = tan * d2 ^3 2(z3-z2)
12. Cycloonscheider volgens een der voorgaande conclusies, waarbij de inlaat de cycloon binnentreedt met een component in de axiale stroom afwaartse richting.
12. Cycloonscheider volgens conclusie 11, waarbij d2 < 0,9d .
13. Cycloonscheider volgens een der voorgaande conclusies, waarbij een van de uitlaten een overstroomuitlaat bij het eerste uiteinde van 8r /5 Λ Λ 4¾ A Ö L έ & i _21 - i het primaire gedeelte is.
13. Cycloonscheider volgens conclusie 12, waarbij d^ < 0,9 d2.
14. Cycloonscheider volgens conclusie 13, waarbij d /d„ < 0,2, o 2 waarbij dQ de diameter van de genoemde uitlaat is.
14. Cycloonscheider volgens conclusie 11, 12 of 13, waarbij α<1°.
15. Cycloonscheider volgens conclusie 14, waarbij d /d„ varieert o 2 5 van 0,008 tot 0,1.
15. Cycloonscheider volgens conclusie 14, waarbij a < 52 ' .
16. Cycloonscheider volgens een der voorgaande conclusies, waarbij het primaire gedeelte een omwentelingsvolume is, waarvan de beschrijvende lijn geen rechte lijn is.
16. Cycloonscheider volgens een der voorgaande conclusies, waarbij 25 de inlaat naar een naar binnen spiralend toevoerkanaal leidt.
17. Cycloonscheider volgens een der conclusies 4 tot 16, waarbij 10 het secundaire gedeelte een omwentelingsvolume is waarvan de beschrijvende lijn een continu gebogen lijn is.
17. Cycloonscheider volgens conclusie 16, waarbij het toevoerkanaal met in hoofdzaak gelijke radiale decrementen per eenheid van hoek om de hartlijn convergeert.
18. Cycloonscheider volgens een der voorgaande conclusies, waarbij 30 de inlaat de cycloon met een component in de axiale stroomafwaartse richting binnentreedt.
19. Cycloonscheider volgens een der conclusies 5 tot 7, waarbij de convergentie, gemiddeld vanuit de diameter d^ gemeten in het inlaatvlak § K Q ^ 4 6. l £ i. i - 13 - tot de diameter d^ het snelst in de cyloon verloopt.
20. Cycloonscheider volgens conclusie 19, waarbij de convergentie varieert van 5° tot 45°.
21. Cycloonscheider volgens een der voorgaande conclusies, waarbij 5 di > , waarbij d^ de diameter van het primaire gedeelte bij de ge noemde inlaat is.
22. Cycloonscheider volgens conclusie 19, waarbij d2 > d^, waarbij d^ de diameter van het secundaire gedeelte op een afstand van het primaire gedeelte is.
23. Cycloonscheider volgens een der voorgaande conclusies, waarbij een van de uitlaten een overstroomuitlaat bij het genoemde eerste uiteinde van het primaire gedeelte is.
24. Cycloonscheider volgens conclusie 21, waarbij dQ/d2 < ®/2, waarbij dQ de diameter van de genoemde uitlaat is.
25. Cycloonscheider volgens een der voorgaande conclusies, waarbij de enkele tangentiale inlaat leidt naar een toevoerkanaal met een in het algemeen involute vorm.
26. Cycloonscheider volgens conclusie 21, waarbij d2/d2 kleiner is dan 0,75.
27. Cycloonscheider volgens conclusie 26, waarbij ^3/^2 9roter is dan 0,25.
28. Cycloonscheider volgens conclusie 25, waarbij d2/d2 varieert van 0,3 tot 0,7.
29. Cycloonscheider volgens conclusie 26, waarbij de inwendige 25 lengte van het tertiaire gedeelte 1^ bedraagt en waarbij l^/d^ tenminste 1 is.
30. Cycloonscheider volgens conclusie 29, waarbij l^/d^ tenminste 5 bedraagt.
31. Cycloonscheider volgens een der conclusies 25 tot 28, waarbij 30 d^/d2 var;*-eert van 1« tot 3.
32. Cycloonscheider volgens een der conclusies 27 tot 30, waarbij d^/d2 ten hoogste 0,1 bedraagt.
33. Cycloonscheider volgens een der conclusies 27 tot 29, waarbij άβ/ά2 tenminste 0,008 is. 8520221 - 14 -
34. Cycloonscheider volgens een der conclusies 27 tot 31, waarbij d varieert van 0,01 tot 0,1.
35. Cycloonscheider volgens conclusie 34, waarbij d^/c^ varieert van 0,02 tot 0,06.
36. Cycloonscheider volgens conclusie 16, waarbij het toevoer- kanaal zich over tenminste 360° bij de hartlijn van de cycloon uitstrekt.
37. Cycloonscheider volgens conclusie 16, waarbij het toevoer- kanaal tot een diameter d^ wordt gereduceerd naar meer dan 360° om de hartlijn.
38. Cycloonscheider voorzien van een primair gedeelte met in het algemeen de vorm van een omwentelingsvolume met een enkele inlaat met tenminste een tangentiale component om te scheiden toevoermateriaal aan de cycloonscheider toe te voeren, en tenminste twee uitlaten, waarbij tenminste een deel van het primaire gedeelte een omwentelings-15 volume is, waarvan de beschrijvende lijn een continu gebogen lijn is.
39. Cycloonscheider volgens conclusie 38, waarbij de beschrijvende lijn een monotone kromme is, welke bij het uiteinde in de nabijheid van de inlaat het steilst verloopt en de neiging heeft tot een kegel-, hoek met een waarde nul bij het andere uiteinde.
40. Cycloonscheider volgens conclusie 38, waarbij de beschrijvende lijn bestaat uit een kromme, met een of meer inflexiepunten, welke echter in zijn totaal naar het andere uiteinde convergeert.
41. Cycloonscheider volgens conclusie 38, waarbij het primaire gedeelte nooit naar het andere uiteinde divergeert.
42. Cycloonscheider volgens een der conclusies 38 tot 41, waarbij voorts een secundair gedeelte aanwezig is, waarvan de beschrijvende lijn een continu gebogen lijn is.
43. Cycloonscheider volgens een der conclusies 38 tot 41, welke de kenmerken volgens een der conclusies 1 tot 37 bezit.
44. Cycloonscheider voorzien van een primair gedeelte, dat een omwentelingsvolume is waarvan de beschrijvende lijn of krommen omvat of niet recht is.
45. Cycloonscheider, in hoofdzaak als boven beschreven onder ver wijzing naar de bijgaande tekeningen. 1¾ e? fa Cf, η e% 4 - 15 -
46. Werkwijze voor het verwijderen van een lichte fase uit een groter volume met een dichtere fase, waarbij de fasen aan de toevoer-inrichting van een cycloonscheider volgens een der voorgaande conclusies worden toegevoerd, waarbij de fasen zich op een hogere druk bevin- 5 den dan in elke uitlaat en in het stroomafwaartse uiteinde van het stroomafwaartse uitlaatgedeelte.
47. Werkwijze volgens conclusie 46 wanneer maximaal één volumedeel van de lichte fase uit meer dan 99 delen van de dichtere fase wordt verwijderd.
48. Werkwijze volgens conclusie 46 of conclusie 47, waarbij de fasen in hoofdzaak petroleumprodukten en water zijn.
49. Werkwijze volgens conclusie 46 of conclusie 47, waarbij de lichte fase olie is en de dichtere fase water is.
50. Werkwijze volgens conclusie 46, 47 of 48, waarbij de split-15 singsverhouding groter is dan li (d A^)2.
51. Werkwijze volgens conclusie 50 waarbij de splitsingsverhouding groter is dan 2 (d^/d^)2.
52. Werkwijze volgens een der conclusies 46 tot 51 waarbij voorts als een voorafgaande stap gas zodanig uit de fasen wordt geëlimineerd, dat 20 in het toevoermateriaal het volume aan een eventueel gas niet meer dan 10% bedraagt.
53. Werkwijze volgens conclusie 46 in hoofdzaak als boven beschreven.
54. Lichte fase of dichtere fase gescheiden door een werkwijze volgens een der conclusies 46 tot 53.
55. Cycloonscheider, welke is voorzien van een inlaatgedeelte met in het algemeen de vorm van een omwentelingsvolume met een enkele tangentiale inlaat om te scheiden toevoermateriaal aan de cycloonschei-der toe te voeren, en bij het inlaatgedeelte en in hoofdzaak coaxiaal daarmede een in het algemeen axiaal symmetrisch scheidingsgedeelte, dat 30 ononderbroken naar een stroomafwaarts gelegen uitlaatgedeelte convergeert, waarbij het inlaatgedeelte is voorzien van een axiale overstroom-uitlaat tegenover het scheidingsgedeelte, en voor welke cycloon de volgende relatie geldt, waarbij d£ de diameter van de cycloon is, waar het inlaatgedeelte zich bij het scheidingsgedeelte voegt, d^ het 35 dubbele is van de straal van de hartlijn van de cycloon tot het gemiddelde © !* A n « 4 lil £1 I - 16 - punt waarin de stroom de cycloon binnentreedt, en de oppervlakte is van de inlaat, waarbij de stroom de cycloon binnentreedt, gemeten in het vlak, waarin de hartlijn van de cycloon en het gemiddelde stroom-ingangspunt is gelegen,: π d„d. 2 ï 5. varieert van 4 tot 10. 4A,
56. Cycloonscheider volgens conclusie 55, waarbij ’ d2di - varieert van 6 tot 8. 4A.
57. Cycloonscheider volgens conclusie 55 of 56, waarbij de halve convergentiehoek, gemiddeld over het gehele scheidingsgedeelte varieert 10 van 201 tot 21.
58. Cycloonscheider volgens conclusie 57, waarbij de genoemde halve hoek varieert van 301 tot 52 1 .
59. Cycloonscheider volgens een der voorgaande conclusies, waarbij de convergentie, gemiddeld vanuit de diameter d^ , gemeten in het 15 inlaatvlak, tot de diameter het snelst verloopt in de cycloon.
60. Cycloonscheider volgens conclusie 59, waarbij de convergentie varieert van 5° tot 45°.
61. Cycloonscheider volgens een der voorgaande conclusies, waarbij in het inlaatgedeelte de enkele tangentiale inlaat naar een involuut 20 toevoerkanaal leidt.
62. Cycloonscheider welke is voorzien van een inlaatgedeelte met in het algemeen de vorm van een omwentelingsvolume met een enkele tangentiale inlaat om te scheiden toevoermateriaal aan de cycloon-scheider toe te voeren en bij het inlaatgedeelte en in hoofdzaak 25 coaxiaal daarmede een in het algemeen axiaal symmetrisch scheidingsgedeelte, dat ononderbroken naar een stroomafwaarts gelegen uitlaatgedeelte convergeert, waarbij het inlaatgedeelte is voorzien van een axiale overstroomuitlaat tegenover het scheidingsgedeelte, en voor welke cycloon de volgende relaties gelden, waarbij d2 de diameter is van 30 de cycloon, waar het inlaatgedeelte zich bij het scheidingsgedeelte voegt, d^ het dubbele is van de straal van de hartlijn van de cycloon tot het gemiddelde punt waarin de stroom de cycloon binnentreedt, en p R 0 (\ 0 0 i
18. Werkwijze voor het verwijderen van een lichte fase uit een groter volume van een dichtere fase, waarbij de fasen aan de toevoer-inrichting van een cycloonscheider volgens een der voorgaande conclusies 15 worden toegevoerd. 8520221
NL8520221A 1984-08-02 1985-08-02 Cycloonscheider. NL8520221A (nl)

Applications Claiming Priority (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GB8419771 1984-08-02
GB08419771A GB2162445A (en) 1984-08-02 1984-08-02 Cyclone separator
GB858511149A GB8511149D0 (en) 1985-05-02 1985-05-02 Cyclone separator
GB8511149 1985-05-02
AU8500181 1985-08-02
PCT/AU1985/000181 WO1986001130A1 (en) 1984-08-02 1985-08-02 Cyclone separator

Publications (1)

Publication Number Publication Date
NL8520221A true NL8520221A (nl) 1987-04-01

Family

ID=26288068

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NL8520221A NL8520221A (nl) 1984-08-02 1985-08-02 Cycloonscheider.

Country Status (16)

Country Link
EP (1) EP0216780B1 (nl)
AT (1) ATE57853T1 (nl)
AU (2) AU592063B2 (nl)
BR (1) BR8507218A (nl)
CA (1) CA1270465A (nl)
DE (1) DE3580366D1 (nl)
DK (1) DK153633C (nl)
FI (1) FI870434A (nl)
GB (1) GB2187401B (nl)
IN (1) IN165379B (nl)
MX (1) MX160439A (nl)
MY (1) MY102394A (nl)
NL (1) NL8520221A (nl)
NO (1) NO166475C (nl)
OA (1) OA08573A (nl)
WO (1) WO1986001130A1 (nl)

Families Citing this family (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB8515263D0 (en) * 1985-06-17 1985-07-17 Thew M T Cyclone separator
GB8515264D0 (en) * 1985-06-17 1985-07-17 Colman D A Cyclone separator
MY102517A (en) * 1986-08-27 1992-07-31 Conoco Specialty Prod Cyclone separator
GB2230482A (en) * 1986-10-03 1990-10-24 Carroll Noel Cyclone separator
BR8707890A (pt) * 1986-11-21 1989-10-03 Bwn Vortoil Rights Co Pty Ltd Separador de ciclone,e,processo para separar uma mistura de liquidos
AU612612B2 (en) * 1986-11-26 1991-07-18 Merpro Montassa Limited Hydrocyclones
BR8707945A (pt) * 1986-11-26 1990-02-13 Delawood Pty Ltd Hidrociclone e metodo para separar,pelo menos parcialmente,nao dentro de um limite substancial,misturas predominantemente fluidas
CA1317237C (en) * 1987-03-03 1993-05-04 Martin Thomas Thew Cyclone separator
WO1989002785A1 (en) * 1987-10-01 1989-04-06 Conoco Specialty Products Inc. Cyclone separator with curved downstream portion
US5049277A (en) * 1988-03-17 1991-09-17 Conoco Specialty Products Inc. Cyclone separator
WO1989010795A1 (en) * 1988-05-03 1989-11-16 Conoco Specialty Products Inc. Cyclone separator
WO1990003222A1 (en) * 1988-09-30 1990-04-05 Charles Michael Kalnins Method and apparatus for separating liquid components from a liquid mixture
WO1990003221A1 (en) * 1988-09-30 1990-04-05 Charles Michael Kalnins Method and apparatus for separating liquid components from a liquid mixture
US4964994A (en) * 1989-03-21 1990-10-23 Amoco Corporation Hydrocyclone separator
US5225082A (en) * 1992-01-30 1993-07-06 Amoco Corporation Hydrocyclone with finely tapered tail section
CL2003001757A1 (es) 2003-08-29 2005-01-21 Vulco Sa Cabezal de entrada para hidrociclon, en el cual la altura del buscador de vortice, es una fraccion de la altura de la entrada de alimentacion, la cual es rectangular, donde dicha entrada tiene un primer sector que forma una voluta horizontal, y un se
US8104622B2 (en) 2003-08-29 2012-01-31 Vulco, S.A. Cyclone separator having an inlet head

Family Cites Families (27)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2735547A (en) * 1956-02-21 vissac
GB260776A (en) * 1925-11-05 1926-11-11 Wilfred Rothery Wood Improvements in cyclone separators or driers
DE732083C (de) * 1934-08-07 1943-02-20 Kurd Von Haken Dipl Ing Vorrichtung zum Entfernen von Staub aus in Wirbelbewegung gesetzten Gemischen aus Kohlenstaub und Gas in Schweleinrichtungen
BE434678A (nl) * 1938-06-20
BE500693A (nl) * 1939-11-21
BE473052A (nl) * 1945-07-23
BE466342A (nl) * 1947-06-24 1946-08-31
DE830285C (de) * 1950-03-10 1952-02-28 Mann & Hummel Filter Einlaufduese fuer Fliehkraftabscheider und Verfahren zu ihrer Herstellung
DE113599C (nl) * 1952-10-15
BE539187A (nl) * 1954-06-21
GB1050503A (nl) * 1964-01-29
CH421057A (de) * 1964-09-22 1966-09-30 Intec Fa Hydrozyklon
DE1642903A1 (de) * 1967-04-11 1971-04-29 Moc Werkzeuge Appbau Peter Dan Zyklon zum Abscheiden von Feststoffteilchen aus einem fluessigen oder gasfoermigen Traegermedium
AU433296B2 (en) * 1969-04-17 1973-03-05 Hydrocyclone unit
DE2038045C3 (de) * 1970-07-31 1981-12-10 Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München Zyklon
GB1583742A (en) * 1978-05-31 1981-02-04 Nat Res Dev Cyclone separator
GB1583730A (en) * 1978-05-31 1981-01-28 Nat Res Dev Cyclone separator
US4394138A (en) * 1979-01-19 1983-07-19 Schilling John R Diverging vortex separator
ZA803180B (en) * 1979-03-01 1981-11-25 Stoic Combustion Ltd Dust cyclone
SU899147A1 (ru) * 1980-06-13 1982-01-23 Днепропетровский Ордена Трудового Красного Знамени Горный Институт Им.Артема Аппарат центробежный
GB2102310A (en) * 1981-06-25 1983-02-02 Nat Res Dev Cyclone separator
JPS5824368A (ja) * 1981-08-05 1983-02-14 Hideo Sagara サイクロン
SU1005926A1 (ru) * 1981-12-11 1983-03-23 Днепропетровский Ордена Трудового Красного Знамени Горный Институт Им.Артема Гидроциклон дл разделени минеральных частиц
US4464264A (en) * 1982-03-04 1984-08-07 Noel Carroll Cyclone separator
JPH0245506B2 (ja) * 1982-04-06 1990-10-09 Nippon Aikyan Kk Enshinshujinki
SE435142B (sv) * 1983-02-24 1984-09-10 William Robinson Grupp av hydrocykloner och anvendning av dylika, for ingaende i s k batterier av cykloner, for rening av exv fibersuspensioner
JPS59189952A (ja) * 1983-04-14 1984-10-27 Ube Ind Ltd サイクロン

Also Published As

Publication number Publication date
AU4885290A (en) 1990-05-17
WO1986001130A1 (en) 1986-02-27
NO166475B (no) 1991-04-22
GB2187401A (en) 1987-09-09
MX160439A (es) 1990-02-27
OA08573A (en) 1988-09-30
AU592063B2 (en) 1990-01-04
DK149686A (da) 1986-06-06
DK149686D0 (da) 1986-04-02
FI870434A0 (fi) 1987-02-02
DK153633B (da) 1988-08-08
NO861202L (no) 1986-05-27
ATE57853T1 (de) 1990-11-15
GB2187401B (en) 1988-12-29
IN165379B (nl) 1989-10-07
EP0216780A1 (en) 1987-04-08
GB8701859D0 (en) 1987-03-04
CA1270465A (en) 1990-06-19
AU625668B2 (en) 1992-07-16
FI870434A (fi) 1987-02-02
DE3580366D1 (de) 1990-12-06
BR8507218A (pt) 1987-08-04
DK153633C (da) 1988-12-12
MY102394A (en) 1992-06-17
NO166475C (no) 1991-07-31
AU4675385A (en) 1986-03-07
EP0216780A4 (en) 1988-03-22
EP0216780B1 (en) 1990-10-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
NL8520221A (nl) Cycloonscheider.
US4576724A (en) Cyclone separator
EP0259104B1 (en) Cyclone separator
AU596107B2 (en) Cyclone separator
US4764287A (en) Cyclone separator
SE510561C2 (sv) Cyklonavskiljare
US20150217211A1 (en) Apparatus for Cyclone Separation of a Fluid Flow Into a Gas Phase and a Liquid Phase and Vessel Provided with such an Apparatus
CA2288239C (en) Hydrocyclone for separating immiscible fluids and removing suspended solids
AU8333287A (en) Cyclone separator
NL8720219A (nl) Cycloonseperator.
GB2263652A (en) Hydrocyclone
EP0346328A1 (en) HYDROCYCLONES.
AU598505B2 (en) Cyclone separator
JPS63119862A (ja) サイクロン分離器