NL8600032A - Dwarsstroomafscheider voor het afscheiden van in een vloeistof gesuspendeerde bestanddelen. - Google Patents

Description

\ Lx 85 5159>Wtg '

Dwqrsstroomofscheider voor het afscheiden van in een vloeistof gesuspendeerde bestanddelen.

Er zijn platenafscheiders bekend, waarin een vloeistof-stroom door de tussenruimten van een samenstel van evenwijdige platen wordt gevoerd, teneinde aldus de afscheidingsweg van deze bestanddelen te verkleinen. Deze platen zijn daarbij onder een zoda-5 nige helling geplaatst, dat de afgescheiden bestanddelen daarlangs zullen afglijden, en in een aansluitende verzamelkamer kunnen worden afgevoerd.

Bij een bijzondere uitvoeringsvorm daarvan, de zgn. dwars-stroomafscheider, wordt de te behandelen vloeistof dwars op de rich-10 ting van grootste helling van de platen door deze tussenruimten gevoerd, zodat de afgescheiden bestanddelen dwars op de vloeistof-stroom naar de desbetreffende verzamelkamer kunnen bewegen, die voor zware bestanddelen aan de laagste, en voor lichte bestanddelen aan de hoogste zijde van het platensamenstel is gelegen.

15 Een moeilijkheid bij dergelijke dwarsstroomafscheiders is, dat de vloeistof voor een aanmerkelijk gedeelte buiten het platensamenstel om door de aansluitende verzamelkamer of -kamers zal ontsnappen, daar de stromingsweerstand in de tussenruimte tussen de platen groter is, in het bijzonder wanneer gegolfde platen worden 20 gebruikt.

Volgens M.-A 7001 713 wordt dit laatste nu vermeden door in de verzamelkamers dwarsschotten te plaatsen, die dergelijke kortsluitstromen onderdrukken, en die zich in het bijzonder in de laag van bezinkende bestanddelen in de onderste verzamelkamer dan wel tot 25 boven de laag van opdrijvende bestanddelen in de bovenste verzamelkamer uitstrekken.

Wanneer het aantal van dergelijke dwarsschotten betrekkelijk gering is, kan niet worden vermeden, dat toch nog kortsluitstromen tussen deze schotten buiten het platensamenstel om ontsnap- 3-JÜC032 Λ -2 - pen, hetgeen verhindert, dat het optimale afscheidingseffect wordt verkregen. Bovendien is de onderste verzamelkamer meestal kegel-vormig uitgevoerd, teneinde het verzamelde bezinksel naar een af-voerleiding te geleiden, zodat het samenstel van schotten waaier-5 vormig moet zijn uitgevoerd, waarbij de schotten aan de onderzijde van deze kamer het dichtst bij elkaar zijn gelegen. Daardoor wordt het aantal schotten aanmerkelijk beperkt, daar deze afstand niet te klein mag worden.

De uitvinding verschaft een verbetering van een dergelijke 10 afscheider, die als kenmerk heeft, dat tussen de dwarsschotten hulpschotten zijn aangebracht, die zich over een kleinere afstand uitstrekken, en die zijn ingericht om kortsluitstromen tussen de op een grotere onderlinge afstand gelegen dwarsschotten buiten het platen-samenstel om te onderdrukken.

15 Op deze wijze kan met een gering aantal dwarsschotten een aanmerkelijke kortsluitstroom worden onderdrukt, terwijl de tussen-gelegen kortere hulpschotten tussen deze dwarsschotten minder diepe kortsluitstromen onderdrukken. Deze hulpschotten hebben daarbij tot gevolg, dat de snelheid van eventueel onder deze hulpschotten nog 20 vloeiende kortsluitstromen door de desbetreffende kamer zodanig gering wordt, dat daaruit een voldoende afscheiding van meegesleepte bestanddelen kan plaatsvinden, zodat deze reststromen geen afbreuk meer doen aan het afscheidingseffect van de afscheider.

Doordat nu met een betrekkelijk gering aantal langere 25 dwarsschotten wordt gewerkt, wordt het ondersteunen ervan vereenvoudigd, terwijl bij een waaiervormige opstelling ervan de afstand daartussen aan de smalste zijde niet te klein wordt. De hulpschotten hebben aanmerkelijk geringere dwarsafmetingen, en zijn dus lichter.

30 Dergelijke hulpschotten kunnen in het bijzonder uit een rooster van onderling evenwijdige stroken bestaan.

Ook kunnen de hulpschotten afwisselend een tegengestelde helling hebben, zodanig, dat steeds twee hulpschotten dan wel een r * - 3 - hulpschot en een aangrenzende wand of dwarsschot een trechter vormen/ waarvan de nauwste opening aan de van het platensamenstel afgekeerde zijde is gelegen, terwijl de op de platen aansluitende randen van steeds twee hulpschotten op elkaar aansluiten. Ook deze 5 schotten zullen tot een aanmerkelijke snelheidsvermindering van nog overblijvende restkortsluitstromen aanleiding geven. Zonodig kunnen tussen dergelijke hulpschotten nog hulpschotten van de eerstgenoemde soort worden aangebracht.

Dergelijke hulpschotten, en in het bijzonder hulpschotten, 10 die tot een rooster zijn samengevoegd, vormen voorts een doeltreffend middel voor het ondersteunen van de platen van het platensamen- i stel.

Wanneer vlakke platen worden gebruikt verdient het,om meesleping van langs deze platen afgevoerde bestanddelen naar de 15 afvoerkamer voor de vloeistof te vermijden, de voorkeur deze platen aan de zijde van de vloeistofafvoer van een opstaande rand te voorzien, die aan de zijde, waar zich het voornaamste afgescheiden bestanddeel verzamelt, uit de desbetreffende plaat uitsteekt, teneinde te vermijden, dat aan die zijde nog bestanddeelresten met de 20 vloeistof worden meegesleept. In plaats van een opstaande rand kan ook een betrekkelijk ondiepe goot aan het plaateind worden aange-• bracht, in het bijzonder wanneer zowel lichte als zware bestand

delen worden afgescheiden, waarbij dan een geringere doorsnede-vermindering van de vloeistof doorgang zal optreden dan in het geval I

25 van naar twee zijden uitstekende ópstaande randen. >

Het verdient verder aanbeveling aan de vloeistoftoevoer-zijde van deze platen een omgekrulde rand aan te brengen, die een gladde stroomgeleider voor de instromende vloeistof vormt.

In het bijzonder bij dergelijke afscheiders, waarbij het 30 platensamenstel is verdeeld in deelsamenstellen, die tenminste naast elkaar zijn opgesteld, bijvoorbeeld in het geval van in een ketel op te stellen afscheiders, waarvan de onderdelen door een mangat naar binnen moeten worden gevoerd, hebben dergeiijke vlakke platen ",' ' Λ ' ς y

j» -· w* *.» V

- 4 - roet een opstaande rand resp. omgekrulde rand het voordeel, dat de opstaande randen van het ene stel dan op de omgekrulde randen van een naburig stel kunnen aansluiten, zodat kleine verschillen in de onderlinge ligging van de platen geen invloed hebben op de doorge-5 voerde vloeistofstroom.

De uitvinding zal in het onderstaande nader worden toegelicht aan de hand van een tekening; hierin toont: fig. 1 en 2 een langs- resp. dwarsdoorsnede van een bekende dwarsstroomafscheider; 10 fig. 3 en 4 deeldoorsneden van twee verschillende uit voeringsvormen van een dwarsstroomafscheider volgens de uitvinding; en fig. 5A en B deeldoorsneden van op een bijzondere wijze uitgevoerde vlakke platen voor een platenafscheider volgens de uit-15 vinding.

In fig. 1 en 2 is een gangbare dwarsstroomafscheider schematisch in twee verschillende doorsneden afgebeeld. Deze afscheider omvat een omhulling of bak T, waarbinnen een samenstel van onderling evenwijdige platen 2 onder een hoek is opgesteld, tussen welke 20 platen 2 afscheidingsdoorgangen 3 zijn gelegen.

Aan een zijde van dit samenstel 2 bevindt zich een toe-voerkamer 4 voor de te behandelen vloeistof, en aan de andere zijde een afvoerkamer 5 voor de behandelde vloeistof, een en ander zodanig, dat de vloeistof in hoofdzaak horizontaal door de doorgangen 3 25 stroomt, zoals met pijlen 6 is aangeduid.

Aan de beneden- en bovenzijde van het samenstel 2 zijn verzamelkamers 7 resp. 8 voor in de doorgangen 3 afgescheiden bezinkende resp. opdrijvende bestanddelen gelegen, die dwars op de vloeistofstroom 6 langs de platen 2 glijden, zoals met pijlen 9 30 resp. 10 is aangeduid. Wanneer alleen bezinkende of opdrijvende bestanddelen aanwezig zijn, kan de andere kamer uiteraard worden weggelaten.

Daar de stromingsweerstand in de doorgangen 3 wegens de Λ λ Λ ' ’ ,··.».«’ -v t

w v xj \J “W

A ** - 5 - wrijving tegen de begrenzende platen 2 groter is dan buiten deze doorgangen, zal een deel van de vloeistof buiten het samenstel 2 om door de kamers 4 en 5 stromen. Deze kortsluitstromen zullen dan niet aan de gunstige afscheidingsomstandigheden binnen de kanalen 3 zijn 5 onderworpen, zodat het afscheidingseffeet dienovereenkomstig achteruitgaat, hetgeen nog wordt verergerd doordat deze kortsluitstromen in de desbetreffende kamer 7 of 8 verzamelde afgescheiden bestanddelen naar de afvoerkamer 5 kunnen meeslepen.

Om dergelijke kortsluitstromen te kunnen onderdrukken 10 zijn in de kamers 7 en 8 dwarsschotten 11 resp. 12 aangebracht, die op de randen van de platen 2 aansluiten. De schotten 11 strekken zich zo diep in de kamer 7 uit, dat deze tijdens de normale werking in de daarin aanwezige bezinksellaag steken, zodat de doorgangen voor de kortsluitstromen wordt onderdrukt.

15 De kamer 7 moet, zoals afgebeeld, voor het afvoeren van het bezinksel kegelvormig zijn. De dwarsschotten 11 moeten derhalve waaiervormig zijn opgesteld, hetgeen wegens het feit, dat aan de onderzijde een voldoende doorgang vrij moet blijven, tot een beperking van het aantal schotten 11 leidt. Men zal dan trachten het 20 aantal dwarsschotten 11 en 12 zo klein mogelijk te houden.

Wanneer echter de afstand tussen de schotten 11 of 12 te groot wordt, kunnen in het gebied tussen twee naburige schotten weer kortsluitstromen ontstaan, die weliswaar minder ver in de desbetreffende kamer 7 of 8 doordringen, doch toch nog aanmerkelijk 25 afbreuk aan het afscheidingseffeet kunnen doen. In de praktijk blijkt een schotafstand van 100 mm nodig te zijn om de kortsluitstromen doeltreffend te onderdrukken, hetgeen zeer bezwaarlijk is.

Fig. 3 toont een eerste uitvoeringsvorm van een verbeterde dwarsstroomafscheider volgens de uitvinding, waarbij de afstand 30 tussen de dwarsschotten 11 en 12 aanmerkelijk kan worden vergroot. Eenvoudigheidshalve is daarbij alleen het gedeelte nabij de onderste verzamelkamer 7 afgebeeld. De bovenste kamer 8 kan op overeenkomstige wijze worden uitgevoerd.

3 p Λ ' · - 6 -

Tussen de dwarsschotten Π zijn nu hulpschotten 13 van geringere hoogte aangebracht, die de afstand tussen twee naburige dwarsschotten 11 (of tussen een wand van de houder 1 en een schot 11) gelijkmatig verdelen. Deze hulpschotten raken weer aan de randen van 5 de platen 2. De hoogte van deze hulpschotten 13 is voldoende om kortsluitstromen aanmerkelijk te onderdrukken, terwijl de snelheid van nog onder deze hulpschotten vormende vloeistof zodanig wordt verminderd, dat daarin meegesleepte bestanddelen in de kamer 7 zullen worden afgescheiden.

10 Deze hulpschotten 13 kunnen in het bijzonder deel uitmo- ken van een rooster, dat een voldoende buigsterkte heeft om het platensamenstel 2 te dragen, zodat de ondersteuning van deze platen daardoor wordt vereenvoudigd.

Doordat deze hulpschotten een betrekkelijk geringe hoogte 15 hebben, kunnen deze in hoofdzaak evenwijdig aan elkaar zijn gericht, zoals is afgeheeld, terwijl de stromingsweerstand voor het afgescheiden bestanddeel niet aanmerkelijk wordt vergroot.

Fig. 4 toont een tweede uitvoeringsvorm, waarbij tussen de dwarsschotten 11 (of 12) hulpschotten 14 zijn aangebracht, die 20 een afwisselende helling vertonen, waarbij randen 15 van naburige hulpschotten elkaar en de platen 2 aanraken, terwijl de andere ran- j den 16 met de randen 16 van de daaraan grenzende schotten 14 (of zijwanden van de houder 1 dan wel een dwarsschot 11 of 12) een doorgang 17 begrenzen. Ook hierbij zal weer een aanmerkelijke onder-25 drukking van kortsluitstromen plaatsvinden, terwijl de snelheid van de overblijvende stromen zeer aanmerkelijk wordt verkleind.

Zonodig kunnen de hulpschotten 13 van fig. 3 tussen de hulpschotten 14 van fig. 4 worden aangebracht. Dit zal bijvoorbeeld worden gedaan, wanneer de schotten 14 op een betrekkelijk gro-30 te afstand staan.

De uitvoeringsvorm volgens fig. 4 zal in het bijzonder in verzamelkamers 7 voor bezinkende bestanddelen worden gebruikt.

In de opdrij.fkamers 8 kan meestal met de hulpschotten van fig. 3 •v ** . \ *7 / .,. . ' worden volstaan.

Het is dikwijls gunstig vlakke platen 2 te gebruiken.

Vlakke platen hebben echter een geringe buigweerstand, zodat een goede ondersteuning nodig is. De hulpschotten volgens fig. 3 en 4 5 verschaffen een dergelijke ondersteuning aan de uiteinden, waarbij zonodig verstijvingsstaven in de richting van de grootste helling van de platen kunnen worden aangebracht om de ondersteuning te verbeteren.

Fig. 5A toont een vlakke plaat 2, die aan de naar de toe-10 veerkamer 4 gerichte zijde van een omgekrulde rand 18 is voorzien, die een langsverstijving van de plaat bewerkstelligt, en die bovendien een stromingsprofiel verschaft, dat de instroming van de vloeistof gunstig kan beïnvloeden, en met name een gelijkmatige stromings-verdeling over de gehele doorgang 3 bevordert. Aan de andere zijde 15 van de plaat 2 is een opstaande rand 19 aangebracht, die in het i afgebeelde geval naar boven is gericht. In het geval van bezinkende ; bestanddelen, die langs de plaat 2 naar de verzamelkamer 7 afglijden, bestaat de kans, dat vooral aan de onderzijde van de plaat een deel van het bezinksel naar de afvoerkamer 5 kan worden meegesleept· 20 De opstaande rand 19, die een randverstijving verschaft, verhindert een dergelijke meesleping. In het geval van in hoofdzaak opdrijvende bestanddelen zullen de randen 19 naar beneden worden gericht.

In het geval van zowel opdrijvende als bezinkende bestanddelen kan een naar twee zijden uitstekende rand 19 worden aange-25 bracht, doch dit kan tot gevolg hebben, dat de doorsnede van de doorgangen 3 te klein wordt. Fig. 5B toont een andere uitvoeringsvorm, waarbij in plaats van de opstaande rand 19 een gootje 20 wordt gebruikt, det in het afgebeelde geval bezinkende bestanddelen verzamelt, terwijl de naar beneden gerichte rand ervan opdrijvende 30 bestanddelen tegen de onderkant van de plaat 2 tegenhoudt. Uiteraard kan het gootje ook tegengesteld worden gericht.

De randen 18 en 19 hebben nog een bijkomend voordeel, wanneer een platensamenstel uit deelsamenstellen moet worden opgebouwd.

* k *\ y r

-·*«·* -at K* . -O

- 8 - *

Dit is bijvoorbeeld het geval bij een in een drukketel op te stellen platenafscheider, waarbij de onderdelen door een mangat naar binnen moeten worden gevoerd, zodat met deeleenheden van geringe afmetingen moet worden gewerkt, die dan naast en boven elkaar dienen te worden 5 geplaatst. Bij de naast elkaar te plaatsen deelsamenstellen sluiten dan de randen 18 van het ene op de randen 19 van het naburige samenstel aan, zoals in fig, 5 met onderbroken lijnen is aangeduid, zodat kleine hoogteverschillen tussen de naburige deelsamenstellen geen aanleiding tot lekstromen zullen geven, 0& p. 3 0 ·· v W W | !

Claims (8)

1. Dwarsstroomplatenafscheider, omvattende een in een bak opgesteld samenstel van evenwijdige platen, die onder een hoek ten opzichte van het horizontale vlak zijn opgesteld, waarbij op de hellende zijden van dit piatensamenstel aan de ene zijde een toevoer-5 kamer voor de te behandelen vloeistof, en aan de andere zijde een afvoerkamer voor de behandelde vloeistof aansluit, en wel zodanig, dat een vloeistof stroom dwars op de richting van de grootste helling van deze platen door de tussenruimten daarvan kan worden gevoerd, terwijl aan tenminste een van de andere zijden van het platensamen-10 stel een verzamelkamer voor langs de platen glijdende en aan die zijde uit het samenstel tredende afgescheiden bestanddelen op dit samenstel aansluit, in welke verzamelkamer dwars op de vloeistof-stroom gerichte en op een bepaalde onderlinge afstand geplaatste dwarssehotten zijn aangebracht, waarmede wordt vermeden, dat de 15 vloeistofstroom rechtstreeks buiten de tussenruimten tussen de platen om door de desbetreffende kamer heen kan stromen, welke dwars-schotten zich tot in een in de onderste verzamelkamer verzamelde bezinksellaag dan wel tot boven een in de bovenste verzamelkamer aanwezige drijflaag uitstrekken, met het kenmerk, dat tussen 20 de dwarssehotten (11, 12) hulpschotten (13, 14) zijn aangebracht, die zich over een kleinere afstand dan de dwarssehotten uitstrekken, en die zijn ingericht om kortsluitstromen tussen de op een grotere onderlinge afstand gelegen dwarssehotten (11, 12) buiten het platensamenstel (2) om te onderdrukken.

2. Afscheider volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de hulpschotten uit een rooster van onderling evenwijdige stroken bestaan.

3. Afscheider volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk, dat de hulpschotten (14) afwisselend een tegengestelde hel-30 ling hebben, zodanig, dat steeds twee hulpschotten (14) dan vel een hulpschot (14) en een aangrenzende wand (1) of dwarsschot (11) een Λ -Λ ' ·'-Λ « ·* r. ' - Λ Vy ^ > s % -ïo- : trechter vormen, waarvan de nauwste opening (17) aan de van het pla-tensamenstel (2) afgekeerde zijde is gelegen, terwijl de op de platen (2) aansluitende randen (15) van steeds twee hulpschotten (14) op elkaar aansluiten. 5

4, Afscheider volgens conclusie 3, met het kenmerk, dat tussen de hellende hulpschotten (14) bijkomende kortere en onderling evenwijdige hulpschotten (13) zijn aangebracht.

5. Afscheider volgens een van de conclusies 1..4, waarbij dé platen van het samenstel evenwijdige vlakke platen zijn, met 10 het kenmerk, dat deze platen (2) aan de naar de vloeistoftoe-voer (4) gerichte zijde zijn voorzien van een omgekrulde rand (T8), die een gladde stroomgeleider voor de instromende vloeistofstroom vormt.

6. Afscheider volgens een van de conclusies 1..5, waarbij 15 de platen vlakke platen zijn, met het kenmerk, dat deze platen (2) aan de zijde van de vloeistofafvoer (5) zijn voorzien van een opstaande rand (19, 20) die aan de zijde, waar zich het voornaamste afgescheiden bestanddeel verzamelt, uit de desbetreffende plaat (2) uitsteekt.

7. Afscheider volgens conclusie 6, met het kenmerk, dat de opstaande rand deel uitmaakt van een in de plaat (2) gevormde goot (20).

8. Afscheider volgens de conclusies 6 en 7, waarbij het platens amenstel is verdeeld in deelsamenstellen, die tenminste naast 25 elkaar binnen een bak zijn opgesteld, met het kenmerk, dat de omgekrulde randen (18) van de platen (2) van een deelsamenstel vlak aansluiten op de opstaande randen (19, 20) van de overeenkomstige plaat (2) van het aangrenzende samenstel. Ώ * Γ% - L? ,3 V V -j