NO335627B1 - Syklonseparator, væskeoppsamlingskammer, samt trykkbeholder - Google Patents

Syklonseparator, væskeoppsamlingskammer, samt trykkbeholder Download PDF

Info

Publication number
NO335627B1
NO335627B1 NO20043015A NO20043015A NO335627B1 NO 335627 B1 NO335627 B1 NO 335627B1 NO 20043015 A NO20043015 A NO 20043015A NO 20043015 A NO20043015 A NO 20043015A NO 335627 B1 NO335627 B1 NO 335627B1
Authority
NO
Norway
Prior art keywords
pipe
tube
liquid
cyclone separator
gas
Prior art date
Application number
NO20043015A
Other languages
English (en)
Other versions
NO20043015L (no
Inventor
Adriaan Bos
Fredéric Pierre Joseph Koene
Original Assignee
Kch Separation
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
Application filed by Kch Separation filed Critical Kch Separation
Publication of NO20043015L publication Critical patent/NO20043015L/no
Publication of NO335627B1 publication Critical patent/NO335627B1/no

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D45/00Separating dispersed particles from gases or vapours by gravity, inertia, or centrifugal forces
    • B01D45/12Separating dispersed particles from gases or vapours by gravity, inertia, or centrifugal forces by centrifugal forces
    • B01D45/16Separating 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
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B04CENTRIFUGAL APPARATUS OR MACHINES FOR CARRYING-OUT PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES
    • B04CAPPARATUS USING FREE VORTEX FLOW, e.g. CYCLONES
    • B04C3/00Apparatus 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
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B04CENTRIFUGAL APPARATUS OR MACHINES FOR CARRYING-OUT PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES
    • B04CAPPARATUS USING FREE VORTEX FLOW, e.g. CYCLONES
    • B04C3/00Apparatus 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
    • B04C3/04Multiple arrangement thereof
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B04CENTRIFUGAL APPARATUS OR MACHINES FOR CARRYING-OUT PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES
    • B04CAPPARATUS USING FREE VORTEX FLOW, e.g. CYCLONES
    • B04C3/00Apparatus 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
    • B04C3/06Construction of inlets or outlets to the vortex chamber

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Cyclones (AREA)

Abstract

SAMMENDRAG En syklonseparator er utstyrt med et rør med en aksial innstrømningsåpning og en aksial utstrømningsåpning, et stasjonært virvellegeme anordnet i røret og ut- · formet for å meddele en spiralbevegelse på en aksialt rettet gass/væske-strømning som, i drift, løper inn i røret, mens det i rørets omkretsvegg er anordnet en sliss for å avgi fra rørets innside en gass/væske-strømning som er,slynget utover, idet denne sliss forløper i en spiralformet bane i rørets omkretsvegg, og/eller hvor det i rørets omkretsvegg og nedstrøms for denne minst ene sliss, er anordnet minst én forbiføringsåpning, mens midler er anordnet for å frembringe på det sted hvor den minst ene forbiføringsåpning befinner seg, et redusert trykk i røret i forhold til det trykk som hersker på utsiden av røret. Oppfinnelsen gjelder også et væskeoppsamlingskammer med en slik syklonseparator og en trykkbeholder utstyrt med slike væskeoppsamlingskamre. 10

Description

Oppfinnelsen gjelder en syklonseparator utstyrt med et rør med en aksial innstrømningsåpning og en aksial utstrømningsåpning, stasjonært virvellegeme anordnet i røret, samt utformet for å meddele en spiralformet bevegelse til en aksialt rettet gass/partikkel-strømning som løper inn i røret, under bruk, mens det i rør-ets omkretsvegg er anordnet en sliss for å avgi fra rørets indre rom, partikler i den angitte gass/partikkel-strømning som er blitt slynget radialt utover under påvirkning fra den sentrifugalkraft som virker på spiralstrømningen, hvor da bare en eneste sliss er anordnet, og denne sliss forløper langs en spiralformet bane langs rørets yttervegg.
En slik syklonseparator er kjent fra US-patent nr. 2.370.629. Denne syklonseparator er beregnet for å separere ut støvpartikler fra en gasstrøm. I denne kjente anordning er det rør hvori virvellegemet befinner seg, omgitt av et ytre rør, slik at det da dannes et ytre kammer hvori tverrsnittsarealet fra inntaket eller utlø-pet avtar på grunn av den avsmalnende utførelsesform av det indre rør.
NL-C-1016114 angir en syklonseparator for å separere væske fra gass. I denne publikasjon, men også i andre publikasjoner, er det angitt at syklonseparatoren er utstyrt med flere slisser som forløper i aksial retning. Videre er vedkommende kjente syklon utstyrt med en sekundær gassinnstrømningsåpning dannet i rørets omkretsvegg, og da oppstrøms for virvellegemet, idet denne åpning er forbundet over et sekundært gassrør med et kammer i en kjerne av virvellegemet, og dette kammer er forsynt med et antall sekundære gassutstrømningsåpninger som fortrinnsvis befinner seg mellom virvelblader som er anordnet på virvellegemets kjerne. Den sekundære gassinnstrømningsåpning og de sekundære gassutstrøm-ningsåpninger fører til en sekundær gasstrømning som trekkes ut fra røret via disse slisser, samt, via den sekundære gassinnstrømningsåpning, den sekundære gasskanal, kammeret og de sekundære utstrømningsåpninger, atter ender opp i røret. Formålet for denne sekundære gasstrømning er å fremme trekket av væske gjennom slissene.
VVOOO/25931 angir også en gass/væske-syklonseparator som har et rør ved en aksial innstrømningsåpning og en aksial utstrømningsåpning, et stasjonært virvellegeme anordnet i røret, samt utformet for å meddele en spiralbevegelse på en aksialt rettet gass/væske-strømning som trenger inn i røret, under drift, mens det i rørets omkretsvegg er anordnet en sliss for å avgi fra det indre rom i røret, væske i den gass/væske-strømning som er blitt slynget radialt utover under på virkning fra den sentrifugalkraft som virker på spiralstrømningen. Denne kjente syklon er utstyrt med en sekundær gassinnstrømningsåpning anordnet i rørets omkretsvegg og plassert oppstrøms for virvellegemet, hvor denne åpning via et sekundært gassrør er forbundet med en kanal i virvellegemet, hvor denne kanal er utstyrt med en sekundær gassutstrømningsåpning nedstrøms for virvellegemet samt forsynt med divergensmidler anordnet nær inntil den sekundære gass-ut-strømningsåpning for å bringe den nyinnførte strømning til å divergere lateralt utover. Formålet for denne sekundære gasstrømning er å fremme uttrekk av væske gjennom slissene.
I praksis forholder det seg slik at i gass/væske-syklonseparatorer ikke samme sekundære gassutstrømningsmengde forløper gjennom hver sliss. Som følge av dette er væskesepareringen forskjellig for hver sliss. Videre vil graden av gjen-nomstrømmende sekundærgass per sliss variere med tiden, slik at det opprettes en ustabil separasjonsadferd, hvilket da er uønsket. Kvaliteten av de kjente syk-ionseparatorer bestemmes av separeringseffektiviteten for den minst optimalt fun-gerende sliss i syklonseparatoren.
Når det ikke foreligger noen midler for å avgi gass som har trengt ut gjennom slissen, vil den gass som da har trengt ut gjennom vedkommende sliss, til slutt løpe inn i røret på nytt gjennom slissen. Forholdet er nemlig slik at rørene i syklonseparatorene er forbundet ved sine ytterender med veggene for såkalte væskeoppsamlingskamre som, bortsett fra et utløp for væske, ellers er lukket. I et slikt væskeoppsamlingskammer vil da et visst overtrykk begynne å opprettes, og som en følge av dette, vil da den gass som har trengt ut gjennom slissen, ha en tendens til på nytt å komme inn i røret gjennom samme sliss. Dette kan da utgjøre en viss fare for innløp av væske gjennom slissen, hvilket da i høy grad er uønsket på grunn av at det egentlige formål for syklonseparatoren, er å separere væske fra den gass/væske-strømning som forløper gjennom røret. Dette fenomen opptrer for øvrig også i kjente sykloner med flere aksiale slisser.
I henhold til oppfinnelsen er det tilsiktet å frembringe en syklonseparator uten de ulemper som er nevnt ovenfor, og for dette formål er det i henhold til oppfinnelsen frembrakt en syklonseparator av den type som er beskrevet i det innled-ende avsnitt, og hvis særtrekk ligger i at de angitte partikler er væskepartikler, mens det nedstrøms for en nedstrømsende av den spiralformede sliss er anordnet minst én forbipasseringsåpning i rørets omkretsvegg, mens det på rørets innside er anordnet midler for å opprette i røret, der hvor minst én forbipasseringsåpning befinner seg, et redusert trykk i forhold til det trykk som hersker på utsiden av røret der hvor minst denne ene forbipasseringsåpning befinner seg.
Såkalte CFD-studier (datamaskin-fluiddynamikk) så vel som forsøk i praksis, har vist at med en eneste spiralformet sliss kan det oppnås en meget høyere separeringsvirkning. Videre vil variasjoner i separeringseffektiviteten over tid ikke lenger finne sted. Da bare en eneste spiralsliss inngår, vil innsiden av røret danne en utmerket sammenløpsflate, hvorpå de væskedråper som foreligger i gasstrøm-ningen skilles ut og samles opp til å danne en væskefilm. Denne væskefilm drives frem av den spiralforløpende gasstrømning frem til den spiralformede sliss for ut-løp gjennom denne. Da det bare foreligger en eneste sliss, vil det i slissen foreligge en betraktelig høyere gassutstrømningshastighet enn det som vil foreligge med flere slisser, slik at væsken bedre vil bli trukket løs fra slissen ved den gass som strømmer gjennom denne. På denne måte oppnås da en meget høy separeringseffektivitet.
En slik optimal separeringseffektivitet oppnås når, i henhold til en videre ut-førelse av oppfinnelsen, spiralslissen forløper i urviserens dreieretning rundt rørets sentralakse, mens da, i drift den, spiralforløpende gasstrømning i røret roterer mot urviserens retning rundt rørets sentralakse, eventuelt vice versa.
Som følge av motsatt stigningsretning for slissen og spiralstrømningen, vil da separeringseffektiviteten øke i enda større grad. Ut i fra forskjellige CFD-studier fremgår det at en optimal separering oppnås i henhold til en ytterligere utførelse av oppfinnelsen i det tilfelle den spiralformede sliss strekker seg over hovedsakelig 180 grader rundt rørets overflate, mens stigningsvinkelen fortrinnsvis ligger i området 30-60 grader, helst i nærheten av 45 grader.
Når ingen midler foreligger for utdrivning av den gass som har trengt ut gjennom slissen, vil slik som angitt ovenfor, den gass som har trengt ut gjennom slissen eventuelt løpe inn i røret på nytt gjennom denne sliss. Det forholder seg nemlig slik at rørene i syklonseparatorene ved sine ytterender er forbundet med veggene for såkalte væskeoppsamlingskamre, som foruten et utløp for væske, ellers er tillukket. I et slikt væskeoppsamlingskammer vil derfor et visst overtrykk beg ynne å byg ge seg op p, og som en følge av dette, vil den gass som har trengt ut gjennom slissen, ha en tendens til å strømme inn i røret på nytt gjennom samme sliss. Dette kan videre utgjøre en viss fare for innløp av væske gjennom slis sen, hvilket da i høy grad er uønsket på grunn av at syklonseparatorens faktiske formål er å separere ut væske fra en gass/væske-strømning som forløper gjennom røret. Dette fenomen foreligger for øvrig også i kjente sykloner i flere aksiale slisser.
For å hindre at denne fenomenet opptrer, er det i henhold til oppfinnelsen frembrakt en syklonseparator med et rør som har en aksial innstrømningsåpning og en aksial utstrømningsåpning, et stasjonært virvellegeme anordnet i røret og utformet for å meddele en spiralbevegelse på en aksialt rettet væskestrømning som løper inn i røret, mens det i rørets omkretsvegg er anordnet minst én sliss for å avgi fra det indre rom i røret, væske i den gass/væske-strømning som er blitt slynget radialt utover under påvirkning av den sentrifugalkraft som virker på spiral-strømningen, hvor da denne syklonseparator har samme særtrekk at det i rørets omkretsvegg og nedstrøms for den minst ene sliss, er anordnet minst én forbifør-ingsåpning, mens det på innsiden av røret er anordnet midler for å frembringe i røret, på det sted hvor det minst ene forbiføringsåpning befinner seg, et nedsatt trykk i forhold til det trykk som foreligger på utsiden av røret på vedkommende sted for den minst ene forbiføringsåpning.
Dette kan således være en syklonseparator med en eneste spiralformet sliss, slik som beskrevet ovenfor, men også syklonseparatorer med en eller flere slisser, som f.eks. forløper i rørets aksialretning, inngår i dette oppfinnelsesbegrep.
Som en følge av forbiføringsåpningene og det lavere trykk som hersker bak disse i røret, vil den gass som trenger ut gjennom den minst ene sliss, ha en tendens til å trenge på nytt inn i røret gjennom forbiføringsåpningen. Den gass som trenger ut gjennom slissen vil da bli hindret fra å strømme inn i røret gjennom samme sliss. Ved å velge forbiføringsåpningens beliggenhet på gunstig måte, f.eks. ikke direkte nedstrøms for nedstrømsenden av slissen, men litt forskjøvet i tangen-sial retning, kan væsken ganske enkelt hindres fra å trenge inn i røret gjennom for-biføringsåpningene.
I henhold til en ytterligere videreføring av oppfinnelsen, kan midlene for å opprette et redusert trykk omfatte en indre ring anordnet oppstrøms for forbifør-ingsåpningene på innsiden av omslutningsveggen, hvor da en innerdiameter av denne indre ring er mindre enn rørets innerdiameter. En slik ring danner en innsnevring i røret og tjener som en strømningskanal. Direkte nedstrøms for ringen, og bak denne ring, vil det foreligge et område med redusert trykk, som da bringer den gass som har trengt ut gjennom slissen, fortrinnsvis å strømme til dette område med nedsatt trykk for på nytt å strømme inn i røret.
I henhold til en ytterligere videreføring av oppfinnelsen vil innerdiameteren av den indre ring utgjøre 0,8 ganger den indre diameter av røret.
Som allerede bemerket ovenfor, vil avstanden mellom det punkt hvor gassen har trengt ut fra slissen og det sted på forbiføringsåpningen, være så stor at i det øyeblikk gassen trenger inn gjennom forbiføringsåpningen, vil sjansen foråt væske foreligger i gassen være spesielt liten. For fullstendig å hindre væske fra å trenge inn i røret via forbiføringsåpningene, kan, i henhold til en videreføring av oppfinnelsen, innløpshindrende midler være anordnet, og som da er utført for å hindre væsken fra å trenge inn fra utsiden av røret via forbiføringsåpningene og inn i det indre av røret. I henhold til en ytterligere videreføring av oppfinnelsen, kan slike innløpshindrende midler omfatte en ring eller en krage anordnet på utsiden av omløpsveggen og som forløper i et imaginært plan som skjærer rørets midtakse perpendikulært, og som befinner seg i en aksial posisjon mellom en nedstrøms-ende av den spiralformede sliss og oppstrøms for forbiføringsåpningene, mens den indre diameter av vedkommende ring eller krage tilsvarer ytterdiameteren av røret. På en slik ring eller krage vil væske som foreligger i den gass som på utsiden av røret strømmer i retning av forbiføringsåpningen, bli utskilt før den kan nå frem til forbiføringsåpningene.
I henhold til en alternativ ytterligere videreføring av oppfinnelsen, kan disse innløpshindrende midler omfatte en krage som strekker seg radialt utover omkring den eller hver foreliggende forbiføringsåpning. En slik krage gjør da sannsynlighe-ten for at væske kan trenge inn i forbiføringsåpningene praktisk talt lik null.
Istedenfor, eller i tillegg til, de forbiføringsåpninger som er beskrevet ovenfor, kan i en ytterligere videreføring av oppfinnelsen, i omkretsveggen av syklonseparatorens rør og oppstrøms for virvellegemet, anordnes en sekundær gassinn-strømningsåpning til hvilken på rørets innside det er tilsluttet et sekundært gassrør som ender i et kammer anordnet i virvellegemet, hvor da dette kammer er forsynt med minst én sekundær gassutløpsåpning. Til forskjell fra det utførelseseksempel som er beskrevet ovenfor, er det da dannet en såkalt resirkulasjonssyklon. Også ved en slik resirkulasjonssyklon vil den angitte eneste spiralformede sliss anbringe en meget bedre separeringsvirkning enn den vanlige resirkulasjonssyklon med tre eller seks aksiale slisser. Fortrinnsvis er virvellegemet forsynt med et antall sekundære gassutløpsåpninger anordnet oppstrøms for en aksial nedstrømsende av virvellegemet, og fortrinnsvis da mellom de virvelblader som er anordnet på virvellegemets kjerne. Det fører til at en optimal separeringsvirkning kan oppnås når den sekundære gassinnstrømningsåpning befinner seg i samme aksiale plan gjennom rørets midtakse som midtpartiet av slissen.
Oppfinnelsen gelder også et væskeoppsamlende kammer utstyrt med et antall sykloner i henhold til oppfinnelsen, hvor da dette væskeoppsamlende kammer er utstyrt med en væskeutløpskanal.
Oppfinnelsen gjelder videre en trykkbeholder forsynt med et innløp for gass/væske-strømning, et utløp for gass og et utløp for væske, hvor det da mellom innløpet og utløpet for gass er anordnet et antall væskeoppsamlingskamre i henhold til oppfinnelsen, mens væskeutløpskanalene for de væskeoppsamlende kamre befinner seg i kommunikasjon med beholderens væskeutløp.
Oppfinnelsen vil nå bli ytterligere forklart på grunnlag av et utførelsesek-sempel og under henvisning til de vedføyde tegninger, hvorpå:
fig. 1 viser i perspektiv en syklonseparator sett fra siden,
fig. 2 viser en skisse av samme art hvor en del er skåret bort, slik at virvellegemet er synlig,
fig. 3 viser en perspektivskisse av virvellegemet,
fig. 4 viser et snitt gjennom virvellegemet,
fig. 5 viseren perspektivskisse av væskeoppsamlingskammeret, hvorav da en del er skåret bort slik at en av syklonseparatorene er synlig,
fig. 6 og 7 viser et annet utførelseseksempel for en syklonseparator og fremstilt på samme måte som angitt i fig. 1 og 2,
fig. 8 er en grafisk fremstilling hvor separeringseffektiviteten for tre resirkulasjonssykloner er vist, og
fig. 9 er en grafisk fremstilling hvor separeringseffektiviteten for to ikke-resir-kulerende sykloner er angitt.
Fig. 1 og 2 viser klart at syklonseparatoren 1 omfatter et rør 2 med en aksial innstrømningsåpning 3 og en aksial utstrømningsåpning 4.1 fig. 2, hvor den nedre del av røret 2 er delvis skåret bort, er det også klart vist at det i røret 2 og nær dets oppstrømsende er anordnet et virvellegeme 5, 6. Dette virvellegeme 5 omfatter en kjerne 6 og virvelblader 7. Nedstrøms for virvellegemet 5 er røret 2 utstyrt med en spiralformet sliss 8. Nedstrøms for en nedstrømsende av denne sliss 8 er det anordnet et antall forbiføringsåpninger 9 på røret 2. Direkte oppstrøms for forbifør-ingsåpningen 9 er det anordnet en indre ring 10 på rørets innside, og som tjener
som en innsnevring for å danne et område med nedsatt trykk i røret 2 nær forbifør-ingsåpningene 9. Den gass/væske-strømning som løper inn i røret via den aksiale innstrømningsåpning 3, passerer virvellegemet 5 og bringes derved i spiralbevegelse av virvelbladene 7. Som en følge av denne spiralbevegelse, blir en sentrifugalkraft påført de væskedråper som foreligger i gass/væske-strømningen, og denne bringer da væskedråpene til å bli slynget utover og til anslag mot innsiden av røret 2. Så mange væskedråper vil da samle seg opp på rørets innervegg at en væskefilm vil bli dannet på denne, og denne drives da av en spiraliserende gass/væske-strømning langs rørets innside inntil filmen når frem til den spiralformede sliss 8 og der vil bli drevet ut av røret av gassen, som også strømmer ut. Det vil således finne sted en væske/gass-separering, og tørket gass vil da løpe ut fra den aksiale utstrømningsåpning 4.
Da syklonseparatoren 1, slik som vist i fig. 5, er anordnet som et væskeoppsamlingskammer 11 som er lukket, bortsett fra et væskeutløp 12, vil den gass som er drevet ut gjennom slissen 8, hvilket vil si gass som har trengt inn i det væskeoppsamlende kammer 11, bli drevet ved et visst tidspunkt til å strømme inn på nytt i røret 2. Forholdet er da slik at hvis dette ikke skulle finne sted, vil et enormt trykk begynne å bygges opp i væskeoppsamlingskammeret 11, og dette overtrykk vil da hindre gass fra å trenge ut gjennom slissen 8. For å hindre gass fra å strømme inn i røret 2 på nytt gjennom slissen 8, er de tidligere nevnte forbiføringsåpninger 9 utstyrt med en ring 10 plassert oppstrøms fordisse. Gass som trenger gjennom slissen 8 kan da strømme inn i røret 2 på nytt gjennom forbiføringsåpningene 9 på re-gulert måte. I det foreliggende utførelseseksempel er røret 2 på sin utside forsynt med en ytre ring 13, som ligger i et plan som forløper på tvers av midtaksen for røret 2 og som befinner seg oppstrøms for forbiføringsåpningene 9 samt ned-strøms for en nedstrømsende av slissen 8. Som allerede angitt i innledningen til denne beskrivelse kan, i stedet for en slik ytre ring 13, også hver forbiføringsåp-ning 9 være forsynt med en krage som da hindrer væskeuttrengning gjennom slissen fra på nytt å trenge inn gjennom forbiføringsåpningene 9.
Fig. 6 og 7 viser lignende fremstillinger som angitt i fig. 1 og 2, og viser da et annet utførelseseksempel for oppfinnelsen, hvor da syklonseparatoren også er utstyrt med forbiføringsåpninger 9, en indre ring 10 og en ytre ring 13. Fra fremstil-lingen med den bortskårne del i fig. 7, vil det fremgå at røret også inneholder et
virvellegeme 5. Det viste utførelseseksempel i fig. 6 og 7 skiller seg fra det angitte utførelseseksempel i fig. 1 og 2 ved at det i stedet for en eneste spiralformet sliss, omfatter et antall slisser 8' som strekker seg i lengderetningen. Det vil være klart at i praksis kan innerringen 10 og ytterringen 13 være dannet av en eneste ring-konstruksjon. Det vil videre være åpenbart at oppfinnelsen også omfatter videre-føringer hvor flere spiralformede skråstilte rette slisser er anordnet.
Fig. 8 er en grafisk fremstilling som langs horisontalaksen angir væskedråpediameteren og langs vertikalaksen prosentandelen av dråper som er fjernet. Linje 14 angir separeringseffektiviteten for en aksial resirkuleringssyklon med tre aksialt rettede slisser, f.eks. slik som beskrevet i NL-C-1016114. Linje 15 angir separeringseffektiviteten for en lignende resirkulasjonssyklon, hvor da den sekundære gassinnstrømningsåpning er forskjøvet i tangensialretningen i forhold til det utførelseseksempel på hvis grunnlag linje 14 er blitt fastlagt. Endelig viser linje 16 .. separeringseffektiviteten for en resirkulasjonssyklon utstyrt med en spiralformet
sliss i henhold til oppfinnelsen. Det er klart tydelig at linje 16 viser den beste separeringseffektivitet, slik at blant disse tre sammenlignede resirkulasjonssykloner, er det klart at resirkulasjonssyklonen med den spiralformede slissen oppviser den beste separeringseffektivitet.
Fig. 9 viser en grafisk fremstilling hvor væskedråpediameteren er opptegnet langs horisontalaksen, mens prosentandelen av fjernede dråper er angitt langs vertikalaksen. Her angir linje 17 separeringseffektiviteten for en syklonseparator uten sekundær gassinnstrømningsåpning, sekundært gassrør, kammer og sekundær gassutstrømningsåpning, samt med bare én aksialt rettet sliss. En slik syklon er velkjent fra teknikkens stilling, men anvendes her som sammenligningssyklon for å vise virkningen av den anvendte spiralform for slissen. Linje 18 angir separeringseffektiviteten for en lignende syklonseparator, hvor det i stedet for en aksial-sliss er anordnet en spiralformet sliss 8. Linje 18 viser således fundamentalt separeringseffektiviteten for en syklonseparator av den art som er vist i fig. 1. Det er
klart synlig at separeringseffektiviteten for den sistnevnte utførelse er vesentlig høyere enn for syklonen med aksialt rettet sliss.
Det vil være åpenbart at oppfinnelsen ikke er begrenset til de viste utførel-seseksempler, men at forskjellige modifikasjoner er mulig innenfor oppfinnelsens ramme, slik den er definert ved patentkravene. Oppfinnelsen omfatter således f.eks. en resirkuleringssyklon av den art som er beskrevet i NL-C-101611, hvis inn-hold bør forstås å være inkorporert her, mens de aksiale slisser er blitt erstattet av en enkelt spiralformet sliss.

Claims (15)

1. Syklonseparator (1) ustyrt med et rør (2) med en aksial innstrømningsåp-ning (3) og en aksial utstrømningsåpning (4), et stasjonært virvellegeme (5) anordnet i røret (2), samt utformet for å meddele en spiralbevegelse på en aksialt rettet gass/partikkel-strømning innover i røret (2) i drift, mens det i rørets omkretsvegg er anordnet en sliss (8) for å avgi fra det indre av røret (2) partikler i gass/partikkel-strømning og som er blitt slynget radialt utover under påvirkning fra den sentrifugalkraft som virker på spiralstrømningen, idet bare én eneste sliss (8) er anordnet, og denne sliss (8) forløper langs en spiralformet bane i rørets omkretsvegg,karakterisert vedat de angitte partikler er væskepartikler, mens det nedstrøms for en nedstrømsende av den spiralformede sliss (8), er anordnet minst én forbiføringsåpning (9) i rørets omkretsvegg, mens det på innsiden av røret (2) er anordnet midler (10) for å frembringe i røret (2) der hvor minst én av forbipasseringsåpningene (9) befinner seg, et redusert trykk i forhold til det som hersker på utsiden av røret (2) ved denne minst ene forbiføringsåpning (9).
2. Syklonseparator som angitt i krav 1, karakterisert vedat den spiral som danner slissen (8) forløper i urviserens retning rundt rørets sentralakse, mens i drift gass/væske-strømningen i spiralform forløper rundt rørets sentralakse i retning mot urviseren, eller vice versa.
3. Syklonseparator som angitt i et av de forutgående krav,karakterisert vedat den spiralformede sliss (8) strekker seg over hovedsakelig 180 grader rundt rørets overflate.
4. Syklonseparator som angitt i et av de forutgående krav,karakterisert vedat stigevinkelen for den spiralformede sliss (8) ligger i området 30-60 grader, og spesielt i området omkring 45 grader.
5. Syklonseparator (1) utstyrt med et rør (2) med en aksial innstrømningsåp-ning (3) og en aksial utstrømningsåpning (4), stasjonært virvellegeme (5) anordnet i røret (2) og innrettet for å meddele en spiralbevegelse på en aksialt rettet gass/væske-strømning som i drift løper inn i røret, mens det i omkretsveggen av røret (2) er anordnet minst én sliss (8) for å avgi fra det indre rom i røret (2) væske i gass/væske-strømningen som er blitt slynget radialt utover under påvirkning av den sentrifugalkraft som virker på spiralstrømningen, karakterisert vedat det i omkretsveggen av røret (2) og nedstrøms for den minst ene sliss (8), er anordnet minst én forbiføringsåpning (9), mens det på innsiden av røret (2) er anordnet midler (10) for å frembringe i røret (2) og der hvor den minst ene forbipasseringsåpning (9) befinner seg, et redusert trykk i forhold til det trykk som hersker på utsiden av røret (2) på det sted hvor denne minst ene forbipasseringsåpning (9) befinner seg.
6. Syklonseparator som angitt i krav 4 eller 5, karakterisert vedat midlene (10) for å frembringe et redusert trykk, omfatter en indre ring (10) som er anordnet oppstrøms for forbipasseringsåpningene (9) på innsiden av omkretsveggen, hvor innerdiameteren for denne indre ring (10) er mindre enn innerdiameteren for røret (2).
7. Syklonseparator som angitt i krav 6, karakterisert vedat innerdiameteren av den indre ring (10) er 0,8 ganger innerdiameteren av røret (2).
8. Syklonseparator som angitt i et av kravene 4-7, karakterisert vedat det er anordnet innløpshindrende midler (13) utført for å hindre væske fra å på nytt trenge inn i røret (2) fra utsiden og gjennom forbipasseringsåpningene (9) til rørets innside.
9. Syklonseparator som angitt i krav 8, karakterisert vedat de innløpshindrende midler omfatter en ring eller krage (13) som er anordnet på omkretsveggens utside og som ligger i et imaginært plan som skjærer rørets sentralakse perpendikulært, og som befinner seg i en aksial posisjon mellom en nedstrømsende av den spiralformede sliss (8) og oppstrømssiden av forbipasseringsåpningene (9), mens innerdiameteren av vedkommende ring eller krage (13) tilsvarer ytterdiameteren av røret (2).
10. Syklonseparator som angitt i krav 8, karakterisert vedat de innløpshindrende midler (13) omfatter en krage som er rettet radialt utover og er anordnet rundt den eneste eller hver forbipasseringsåpning (9).
11. Syklonseparator som angitt i et av kravene 1 -4, karakterisert vedat det oppstrøms for virvellegemet (5) er anordnet en sekundær gassinnstrømningsåpning i rørets omkretsvegg, og til hvilken på innsiden av røret det er tilsluttet et sekundært gassrør som ender i et kammer anordnet i en kjerne for virvellegemet (5), idet dette kammer er utstyrt med minst én sekundær gassutstrømningsåpning.
12. Syklon som angitt i krav 11, karakterisert vedat virvellegemet (5) er utstyrt med et antall sekundære gassutstrømningsåpninger som er blitt anordnet oppstrøms for en aksial nedstrømsende av virvellegemet, og da fortrinnsvis mellom virvelskovler (7) som er anordnet på kjernen av virvellegemet (5).
13. Syklonseparator som angitt i krav 11 eller 12, karakterisert vedat den sekundære gassinnstrømningsåpning ligger i samme plan gjennom rørets aksiale midtlinje som midten av slissen (8).
14. Væskeoppsamlingskammer utstyrt med et antall sykloner av den art som er angitt i et av de forutgående krav, karakterisert vedat dette væskeoppsamlingskammer (11) er utstyrt med en væskeutløpskanal (12).
15. Trykkbeholder utstyrt med et innløp for gass/væske-strømning og et utløp for gass og et utløp for væske, karakterisert vedat det mellom innløpet og utløpet for gass er anordnet en antall væskeoppsamlingskamre (11) som angitt i krav 14, mens væskeutløps-kanalene (12) for væskeoppsamlingskamrene befinner seg i kommunikasjon med utløpet for væske i beholderen.
NO20043015A 2001-12-13 2004-07-13 Syklonseparator, væskeoppsamlingskammer, samt trykkbeholder NO335627B1 (no)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NL1019561A NL1019561C2 (nl) 2001-12-13 2001-12-13 Cycloonseparator alsmede een vloeistofverzamelkast voorzien van dergelijke cycloonseparatoren en een drukvat voorzien van dergelijke vloeistofverzamelkasten.
PCT/NL2002/000822 WO2003053590A1 (en) 2001-12-13 2002-12-12 Cyclone separator, liquid collecting box and pressure vessel

Publications (2)

Publication Number Publication Date
NO20043015L NO20043015L (no) 2004-09-10
NO335627B1 true NO335627B1 (no) 2015-01-12

Family

ID=19774393

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NO20043015A NO335627B1 (no) 2001-12-13 2004-07-13 Syklonseparator, væskeoppsamlingskammer, samt trykkbeholder

Country Status (10)

Country Link
US (1) US7381235B2 (no)
EP (1) EP1458490B1 (no)
AT (1) ATE323554T1 (no)
AU (1) AU2002354406B2 (no)
CA (1) CA2470167C (no)
DE (1) DE60210817T2 (no)
NL (1) NL1019561C2 (no)
NO (1) NO335627B1 (no)
NZ (1) NZ534060A (no)
WO (1) WO2003053590A1 (no)

Families Citing this family (57)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NO318636B1 (no) * 2002-02-08 2005-04-18 Norsk Hydro As Anordning for transformasjon av gass-/vaeskestrom til lagdelt strom
DE102005042720B4 (de) * 2004-09-23 2016-09-22 Mahle Filtersysteme Gmbh Axialzyklon
GB2420299B (en) * 2004-11-20 2007-01-24 Schlumberger Holdings A System And Method For Flow Analysis
US8075668B2 (en) 2005-03-29 2011-12-13 Dresser-Rand Company Drainage system for compressor separators
US7470300B2 (en) * 2005-12-07 2008-12-30 Honeywell International Inc. Duct wall water extractor
KR20070101056A (ko) * 2006-04-10 2007-10-16 삼성전자주식회사 사이클론 및 사이클론 공기청정기
NO326078B1 (no) * 2006-07-07 2008-09-15 Shell Int Research Fluidseparasjonskar
JP4854408B2 (ja) * 2006-07-12 2012-01-18 財団法人 国際石油交流センター 気固分離器の設計方法
JP4852365B2 (ja) * 2006-07-12 2012-01-11 財団法人 国際石油交流センター 気固分離器
JP4852364B2 (ja) * 2006-07-12 2012-01-11 財団法人 国際石油交流センター 気固分離器
CA2664121C (en) 2006-09-19 2014-05-27 William C. Maier Rotary separator drum seal
US7842113B2 (en) * 2006-09-20 2010-11-30 Babcock & Wilcox Power Generation Group, Inc. Extended water level range steam/water conical cyclone separator
ATE515310T1 (de) 2006-09-21 2011-07-15 Dresser Rand Co Separatortrommel und antriebsanordnung für einen verdichter
WO2008039734A2 (en) 2006-09-25 2008-04-03 Dresser-Rand Company Coupling guard system
US8231336B2 (en) 2006-09-25 2012-07-31 Dresser-Rand Company Fluid deflector for fluid separator devices
BRPI0717571B1 (pt) 2006-09-25 2018-11-27 Dresser Rand Co carretel de conexão para conectar um invólucro do compressor com um invólucro do acionador de um sistema de compressão industrial
US8079622B2 (en) 2006-09-25 2011-12-20 Dresser-Rand Company Axially moveable spool connector
MX2009003178A (es) 2006-09-25 2009-04-03 Dresser Rand Co Sistema de montaje de compresor.
US8746464B2 (en) 2006-09-26 2014-06-10 Dresser-Rand Company Static fluid separator device
DE202006015231U1 (de) * 2006-10-02 2008-02-14 Mann + Hummel Gmbh Vorrichtung zum Abscheiden von Partikeln aus einem Gasstrom
FI7743U1 (fi) * 2007-06-11 2008-01-22 Metso Paper Inc Pyörre-erotin
US8408879B2 (en) 2008-03-05 2013-04-02 Dresser-Rand Company Compressor assembly including separator and ejector pump
US20090242481A1 (en) * 2008-03-31 2009-10-01 Ewout Carel Barents Gas/liquid separator with non-square-edged outlet openings
US7931740B2 (en) * 2008-06-20 2011-04-26 The Boeing Company Cyclone separator
US7922218B2 (en) 2008-06-25 2011-04-12 Dresser-Rand Company Shear ring casing coupler device
US8079805B2 (en) 2008-06-25 2011-12-20 Dresser-Rand Company Rotary separator and shaft coupler for compressors
US8062400B2 (en) 2008-06-25 2011-11-22 Dresser-Rand Company Dual body drum for rotary separators
US8087901B2 (en) 2009-03-20 2012-01-03 Dresser-Rand Company Fluid channeling device for back-to-back compressors
US8210804B2 (en) 2009-03-20 2012-07-03 Dresser-Rand Company Slidable cover for casing access port
US8061972B2 (en) 2009-03-24 2011-11-22 Dresser-Rand Company High pressure casing access cover
BR112012005866B1 (pt) 2009-09-15 2021-01-19 Dresser-Rand Company aparelho para a separação de um fluido e método para a separação de um componente de peso específico mais alto de um componente de peso específico mais baixo de um fluido
BR112012020085B1 (pt) 2010-02-10 2020-12-01 Dresser-Rand Company aparelho de coleta para um separador e método de separação
US8209066B2 (en) * 2010-02-11 2012-06-26 Bae Systems Information And Electronic Systems Integration Inc. Environmental control system for precision airborne payloads
US8673159B2 (en) 2010-07-15 2014-03-18 Dresser-Rand Company Enhanced in-line rotary separator
WO2012009159A2 (en) 2010-07-15 2012-01-19 Dresser-Rand Company Radial vane pack for rotary separators
WO2012012018A2 (en) 2010-07-20 2012-01-26 Dresser-Rand Company Combination of expansion and cooling to enhance separation
US8821362B2 (en) 2010-07-21 2014-09-02 Dresser-Rand Company Multiple modular in-line rotary separator bundle
WO2012033632A1 (en) 2010-09-09 2012-03-15 Dresser-Rand Company Flush-enabled controlled flow drain
US8994237B2 (en) 2010-12-30 2015-03-31 Dresser-Rand Company Method for on-line detection of liquid and potential for the occurrence of resistance to ground faults in active magnetic bearing systems
US9024493B2 (en) 2010-12-30 2015-05-05 Dresser-Rand Company Method for on-line detection of resistance-to-ground faults in active magnetic bearing systems
US9551349B2 (en) 2011-04-08 2017-01-24 Dresser-Rand Company Circulating dielectric oil cooling system for canned bearings and canned electronics
EP2715167B1 (en) 2011-05-27 2017-08-30 Dresser-Rand Company Segmented coast-down bearing for magnetic bearing systems
US8851756B2 (en) 2011-06-29 2014-10-07 Dresser-Rand Company Whirl inhibiting coast-down bearing for magnetic bearing systems
KR20130110690A (ko) * 2012-03-30 2013-10-10 손동원 축류식 싸이클론 집진장치
DE202013101966U1 (de) 2013-05-06 2014-07-09 Dieffenbacher GmbH Maschinen- und Anlagenbau Vorrichtung zum Abscheiden von Fremdpartikeln aus einem Gasstrom
DE102013104645A1 (de) * 2013-05-06 2014-11-06 Dieffenbacher GmbH Maschinen- und Anlagenbau Vorrichtung und Verfahren zum Abscheiden von Fremdpartikeln aus einem Gasstrom
US9586164B2 (en) 2014-08-05 2017-03-07 Caterpillar Inc. Particulate separator
DE102015008525A1 (de) * 2014-08-12 2016-02-18 Mann + Hummel Gmbh Fliehkraftabscheider und Filteranordnung
CN105597472B (zh) * 2016-01-07 2019-10-08 航天环境工程有限公司 一种气动旋流组合除雾装置
CN105498434A (zh) * 2016-01-29 2016-04-20 王建平 多管旋流除尘除雾器单体及多管旋流除尘除雾器
CN105999870A (zh) * 2016-07-01 2016-10-12 安德油气工艺技术(天津)有限公司 高效螺旋分离装置
DE202016104767U1 (de) 2016-08-30 2017-12-04 Dieffenbacher GmbH Maschinen- und Anlagenbau Vorrichtung zur Reinigung eines Gasstromes
DE102016116171A1 (de) 2016-08-30 2018-03-01 Dieffenbacher GmbH Maschinen- und Anlagenbau Vorrichtung und Verfahren zur Reinigung eines Gasstromes
AU2018253401B2 (en) * 2017-04-12 2020-10-15 Koch-Glitsch, Lp An inlet device for separating phases of a liquid stream in a vessel and method involving same
WO2019061097A1 (zh) * 2017-09-27 2019-04-04 北京中能诺泰节能环保技术有限责任公司 除尘除雾装置及吸收塔
CN109701324B (zh) * 2019-01-25 2023-09-26 南京航空航天大学 轴流组合式变管径多管旋风除尘装置及方法
CN110743253B (zh) * 2019-10-21 2021-05-28 西安交通大学 一种管道式高流速气液分离装置和方法

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US229207A (en) * 1880-06-22 William m
US229707A (en) * 1880-07-06 jenne
US2370629A (en) * 1943-06-02 1945-03-06 William R Appeldoorn Dust precipitator
FR1302392A (fr) * 1961-02-20 1962-08-31 Séparateur de particules du type cyclonaire
US4238210A (en) * 1979-04-26 1980-12-09 Siegfried Bulang Particle-removal apparatus
GB2157198B (en) 1984-02-10 1987-08-12 Magnavac Air Systems Ltd Particle separator
NL1010478C2 (nl) * 1998-11-04 2000-05-08 Cds Engineering B V Inrichting voor het behandelen van een gas/vloeistofmengsel.
EP1147799A1 (en) * 2000-04-17 2001-10-24 Fredéric Pierre Joseph Koene Device to remove liquid from a gas/liquid mixture
NO315188B1 (no) * 2001-11-07 2003-07-28 Consept As Dråpefangersyklon

Also Published As

Publication number Publication date
DE60210817D1 (de) 2006-05-24
DE60210817T2 (de) 2006-11-23
AU2002354406B2 (en) 2008-02-28
ATE323554T1 (de) 2006-05-15
EP1458490A1 (en) 2004-09-22
CA2470167C (en) 2010-07-13
CA2470167A1 (en) 2003-07-03
WO2003053590A1 (en) 2003-07-03
US20050150200A1 (en) 2005-07-14
US7381235B2 (en) 2008-06-03
AU2002354406A1 (en) 2003-07-09
NL1019561C2 (nl) 2003-06-17
EP1458490B1 (en) 2006-04-19
NZ534060A (en) 2007-01-26
NO20043015L (no) 2004-09-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
NO335627B1 (no) Syklonseparator, væskeoppsamlingskammer, samt trykkbeholder
US2575568A (en) Centrifugal gas-liquid separator
MXPA03011692A (es) Un sistema para separar un componente liquido inmicible arrastrado de un flujo de gas humedo.
NO344349B1 (no) Separator for å separere en blanding av fast stoff, væske og/eller gass
JP5718226B2 (ja) 2つの気体出口を有するサイクロン分離器及び分離法
US20050269258A1 (en) Unknown
NO314024B1 (no) Syklonseparator
JPH01119354A (ja) 不均一液用回転渦式分離器
US9233326B2 (en) Separating device comprising a cyclone separating device
US6514322B2 (en) System for separating an entrained immiscible liquid component from a wet gas stream
CN110064251A (zh) 一种气液分离器
US20160375446A1 (en) Separator fluid collector and method
EP1445025B1 (en) Separating cyclone and method for separating a mixture
CN210186616U (zh) 一种气液分离器
US11571701B2 (en) Cyclone separator and methods of using same
CN108283841A (zh) 一种螺旋气液分离装置
CN208627568U (zh) 惯性分离器
JP6561120B2 (ja) 最適化された配管ユニットによって連結されている2つのサイクロンを具備するサイクロン式分離装置
CN105999868A (zh) 油气井测试放喷用气液分离器
JPH09220421A (ja) 旋回式気液分離装置
CN212369745U (zh) 一种复合型防跑料装置
JP2013120068A (ja) 気水分離器及び原子炉設備
CA2450209C (en) A system for separating an entrained immiscible liquid component from a wet gas stream
JPS5847925Y2 (ja) 気液分離器
US1962825A (en) Steam and water separator

Legal Events

Date Code Title Description
CHAD Change of the owner's name or address (par. 44 patent law, par. patentforskriften)

Owner name: KCH SEPARATION, NL

MM1K Lapsed by not paying the annual fees