NO175569B - Separasjonsanordning - Google Patents

Description

Oppfinnelsen vedrører en seprasjonsanordning av den art som er angitt i krav l's ingress for separering av væsker og/eller faste betanddeler fra en gasstrøm, omfattende en sylindrisk beholder med vertikalt akse og forsynt med:

en toppseksjon hvortil gasstrømmen tilføres,

en midtseksjon som omfatter et antall blader anordnet spiralformet rundt aksen,

en bunnseksjon for separasjon av væsken og/eller de faste bestanddelene og et koaksialt gassutslippsrør utstikkende oppad fra bunnseksjonen gjennom midtseksjonen og toppseksjonen, rundt hvilket de spiralformede bladene er festet,

og i hvilken bunnseksjon minst én plate med en sirkulær ytre kant er anordnet loddrett på beholderens akse og under gass-utslippsrøret, idet minst én diametrisk dempeplate er anordnet under bunnplaten.

En slik anordning er kjent fra US patent 3.822.53 3. Slike sylindriske separatorer blir i særlig grad brukt til å separere forurensninger fra gasser ved høye trykk, for eksempel trykk over 8 bar.

Disse separatorene har den ulempe at de separerte materialene er i kraftig rotasjon ved bunnen av beholderen under operasjonen. Dette frembringer slitasje og erosjon på tankens bunn og de indre veggende nær bunnen. Det gjør det også vanskelig å utføre de separerte materialene. Dessuten blir materialer som allerede er separert, igjen dratt inn i gassutførselsrøret. Dette fenomenet er kjent som gjenmedrivning. Allerede separerte væsker og/eller faste bestanddeler blir senere blåst fra syklonen igjen. Dette er i særlig grad tilfelle når væsken eller de faste bestanddelene i reservoaret fremdeles er i bevegelse.

For å unngå ulempene nevnt ovenfor foreslår det nevnte US patent 3.822.533 3 å plassere en stor sirkulær plate i separatoren, satt vinkelrett på beholderens akse og under gassutslipsrøret, med en relativt kort avstand derfra, og å installere ytterligere midler under denne platen for å få de separerte materialene til å felle seg. Av denne grunn er denne runde platen også kalt en fellingsplate. Det er funnet at denne fellingplaten er effektiv, men ikke til-strekkelig for fullstendig å dempe rotasjonen av gassen og følgelig av de separerte forurensningene i reservoaret, og dermed erosjonsfenomenet. På grunn av denne effekten er minst en diametrisk dempeplate blitt installert under fellingsplaten, slik at gassrotasjonen blir ytterligere dempet. Det er funnet at fine partikler som beveger seg fremdeles, dras inn i gassutførselsrøret med den oppadstrøm-mende gass. For å hindre denne gjenmedrivningen er det ønskelig at også disse partiklene felles.

Hensikten med oppfinnelsen er å fremskaffe en anordning som nevnt innledningsvis, som er passende for separering av væske og/eller faste bestanddeler fra en gasstrøm, i hvilken anordning slike forholdsregler har blitt tatt at det praktisk talt ikke er noe bevegelse av fine partikler ved og nær bunnen av tanken, slik at ingen faste bestanddeler dras inn i gassutslippsrøret.

Dette oppnås ifølge oppfinnelsen ved det som er angitt i krav l's karakteriserende del, ytterligere trekk fremgår av kravene 2-10.

Fortrinnsvis er det to diametriske dempeplater, plassert vinkelrett på hverandre. Effekten av installasjonen av disse dempeplatene er at gassen faller til ro ved og nær bunnen av tanken, og følgelig blir den separerte væsken og/eller de faste bestanddelene utfelt. Det er praktisk talt ingen bevegelse av fine partikler, som betyr at gjenmedrivning forhindres.

Den totale høyden av hver dempeplate er minst 1,0 ganger den indre diameter av tanken. Fortrinnsvis er hver diametrisk dempeplate utstyrt med en slisse, som strekker seg fra dempeplatens bunnkant og er symmetrisk med tankens akse. Disse slissene i dempeplaten gjør rensingen av reservoaret lettere. Den separerte væsken og de faste bestanddelene utgjør en deiglignende substans, som ville vært vanskelig å fjerne dersom dempeplatene ikke hadde slisser. Slissene i dempeplatene hindrer at den deiglignende substansen klumper seg, noe som i særlig grad skjer der hvor dempeplatene krysser hverandre. Dessuten vil det ikke bli en uhemmet strøm oppover av den rensede gassen til gassutførselsrøret. Slissen i hver dempeplate er fortrinnsvis rektangulær og høyden er minst 0,6 ganger tankens indre diameter. Høyden av den delen av den diametriske dempeplaten som strekker seg fra en av tankens vegger til den andre, er minst 0,4 ganger tankens indre diameter. Størrelsen på slissen målt i retningen vinkelrett på tankens akse er 0,2 5 til 0,5 ganger tankens indre diameter.

Avstanden fra den nedre kanten av fellingsplaten til den øvre kanten av de vertikale dempeplatene er minst 0,5 ganger tankens indre diameter. Fortrinnsvis er den øvre kanten av hver diametrisk dempeplate delvis fri fra tankens indre vegg. Dette for å forhindre turbulenser.

Bunnen av tanken er fortrinnsvis kjegleformet i retning mot utløpsrøret for de separerte væsker og/eller faste bestanddeler. På denne måten blir det oppnådd at utlippet av separerte væsker og/eller faste bestanddeler som felles ved hjelp av de diametriske dempeplatene blir jevnere.

Andre særpreg og fordeler vil komme klart frem av den følgende beskrivelse, hvori det refereres til de vedlagte tegninger. I disse tegninger er

fig. 1 et vertikalt delsnitt av separatoren og også en detalj av denne,

fig. 2 et tverrsnitt av separatoren langs linjen a-a,

fig. 3 et tverrsnitt av separatoren langs linjen b-b, og fig. 4 et tverrsnitt av tanken ved detalj b i fig. 1.

Gassen som skal renses blir matet til toppseksjonen 1 av separator 2 via innløp 3. En roterende bevegelse blir overført til gassen ved bladene 5 i midtseksjonen 4, med det formål å konvertere strømningsenergien av gassen til en sentrifugal kraft, som er nødvendig for separasjonen. Den separerte væske og/eller de faste bestanddeler samles inntil den indre veggen 6 av tanken 2 og beveger seg så nedover og blir felt ved platene 7. Det separerte materiale blir sluppet ut via den kjegleformede bunnen 8 og røret 9.

Den rensede gassen føres ut via gassutførselsrøret 10, som er montert koaksialt med tanken 1 og som strekker seg oppover fra bunnseksjonen 6, gjennom midtseksjonen 4 og toppseksjonen 1. De spiralformede bladene 5 er festet til gassutførselsrøret 10 med noe avstand fra hverandre og slik at de delvis overlapper hverandre og dermed skaper den ønskede kurvede kanal. Hvert spiralformet blad 5 er sammensatt av en bunndel med en konstant stigning og en del med en stigning som gradvis øker i retning oppover. Dette forårsaker en gradvis akselerasjon av gassen som blir matet inn i separatoren 2, som resulterer i et lavere trykktap når gassen bringes til å rotere.

Mellom bladene 5 er det vertikale dempeplater 11, som, sett i gassens strømningsretning, strekker seg fra gassutslipps-røret 10 i retning mot den indre vegg av tanken 2. Disse dempeplatene 11 er formet som flate plater. Disse dempeplatene forbedrer væskeseparasjonskapasiteten. Dette for-bedres enda mer når de frie endene av dempeplatene er skarpe.

For ytterligere å forbedre separasjonen av væsken fra gassen, er kjegleformede mansjetter 12 og 13 festet til den ytre veggen av gassutførselsrøret 10 i separasjonsseksjonen 6 av tanken 2. Disse mansjettdelene gjør nytte som såkalte anti-film-skjørt, det vil si at væske som samler seg ved den ytre veggen av gassutførselsrøret 10, føres langs disse kjegleformede mansjetter i retning mot tankens 2 vegg.

Hensikten med utfellingsplaten 7, som her er en kjegleformet plate, er å fremskaffe en utfelling av væske og/eller faste bestanddeler som er separert fra gassen. Uten denne ville den separerte væsken og/eller de faste bestanddeler være i kraftig rotasjon ved bunnen av tanken. Dette ville forårsake erosjon av bunnen og den indre veggen nær bunnen. Det er funnet at platen 7 er effektiv, men ikke til-strekkelig for å hemme rotasjonen av gassene i reservoaret fullstendig, og dermed unngå erosjonen. Derfor er det anbragt diametriske dempeplater 14 og 15 vinkelrett til hverandre under platen 7. Effekten av disse dempeplatene er at gassen, og følgelig de separerte væsker og/eller faste bestanddeler, blir roet ned ved og nær bunnen 8 av tank 2. Den totale høyden av hver av dempeplatene 14 og 15 er minst 1,0 ganger den indre diameter av tank 2. Som figurene 1 og 2 viser, har hver av dempeplatene 14 og 15 en slisse 16, som strekker seg fra den nedre kanten av dempeplaten og er symmetrisk i forhold til tankens akse. Hensikten med disse slissene 16 i dempeplatene 14, 15 er å lette utslippet av den deiglignende substansen av de separerte væsker og faste bestanddeler og å unngå at den klumper seg. Slik klumping forekommer med dempeplater uten slisser, særlig ved sammenføyningene av dempeplatene. Dessuten blir strømmen oppover av renset gass til gassut-førselsrøret 10 hindret mindre.

Slissen 16 i hver dempeplate 14, 15 er rektangulær og høyden av slissen er minst 0,6 ganger diameteren av tanken 2.

Høyden av delene 17 og 18 av de diametriske dempeplater 14 og 15 som strekker seg fra en av tankens vegger til den andre vegg, er minst 0,4 ganger den indre diameter av tanken 2. Størrelsen på slissen 16 i retningen vinkelrett på tankens akse er 0,25 til 0,5 ganger den indre diameter av tanken 2.

Avstanden fra den nedre kanten av utfellingsplaten 7 til toppkanten av de vertikale dempeplatene 14 og 15 er minst 0,5 ganger den indre diameter av tanken.

Som figurene 1 og 4 viser, er den øvre kant 19 av hver av dempeplatene 14 og 15 delvis fri fra den indre veggen av tanken 2. Dette er blitt gjort for å dempe turbulenser. Bunnen 8 av tanken 2 er kjegleformet. Dette resulterer i et jevnere utslipp av de separerte bunnfelte væsker og/eller faste bestanddeler.

Med anordningen ifølge oppfinnelsen vil de fine partiklene også bunnfelles og blir dermed praktisk talt ikke dratt inn i gassutførselsrøret.

Claims (10)

1. Separasjonsanordning for væsker og/eller faste bestanddeler fra en gasstrøm, omfattende en sylindrisk tank (2) med en vertikal akse forsynt med: en toppseksjon (1) hvor gasstrømmen blir innført, en midtseksjon (4) som omfatter et antall blader (5) spiralformet rund aksen, en bunnseksjon (6) for separasjon av væsken og/eller faste bestanddeler og et koaksialt gassutførselsrør (10) som utstrekker seg oppover fra bunnseksjonen (6) gjennom midtseksjonen (4) og toppseksjonen (1), rundt hvilken de spiralformede blader (5) er festet, i hvilken bunnseksjon (6) minst én plate (7) med en sirkulær ytre kant er anordnet vinkelrett på tankens (2) akse og under gassutførselsrøret (10), og minst én diametrisk dempeplate (14, 15) er anordnet under bunnplaten (7), karakterisert ved at den totale høyde av hver dempeplate (14, 15) er minst 1,0 ganger tankens (2) indre diameter.

2. Anordning ifølge krav 1, karakterisert ved at den er utstyrt med to loddrette diametriske dempeplater (14, 15).

3. Anordning ifølge et av kravene 1 eller 2, karakterisert ved at hver diametrisk dempeplate (14, 15) er utstyrt med en slisse (16) som strekker seg fra den nedre kant av dempeplaten (14, 15) og er symmetrisk i forhold til tankens (2) akse.

4. Anordning ifølge krav 3, karakterisert ved at slissen (16) er rektangulær.

5. Anordning ifølge krav 3 eller 4, karakterisert ved at høyden av slissen (16) er minst 0,6 ganger den indre diameter av tanken (2).

6. Anordning ifølge et av kravene 3-5, karakterisert ved at høyden av delen (17, 18) av den diametriske dempeplaten (14, 15) som strekker seg fra en vegg i tanken (2) til den andre, er minst 0,4 ganger den indre diameter av tanken (2).

7. Anordning ifølge et av kravene 3-6, karakterisert ved at størrelsen av slissen (16) i vinkelrett retning til aksen av tanken (2) er 0,25 til 0,5 ganger den indre diameter av tanken (2).

8. Anordning ifølge et av kravene 1-6, karakterisert ved at avstanden fra den nedre kanten av platen (7) til den øvre kanten (17) av de vertikale dempeplatene (14, 15) er minst 0,5 ganger den indre diameter av tanken (2).

9. Anordning ifølge et av kravene 1-8, karakterisert ved at den øvre kanten (19) av hver diametrisk dempeplate (14, 15) er delvis fri fra den indre veggen av tanken (2).

10. Anordning ifølge et av kravene 1-9, karakterisert ved at bunnen (8) av tanken (2) er kjegleformet i retningen mot utførselsrøret (9) for de separerte væsker og/eller de faste bestanddeler.