WO2018054406A1 - Anordnung und verfahren zur abscheidung von feststoffpartikeln aus einem in einer rohrleitung strömenden fluid - Google Patents

Anordnung und verfahren zur abscheidung von feststoffpartikeln aus einem in einer rohrleitung strömenden fluid Download PDF

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WO2018054406A1
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    • B08B9/00—Cleaning hollow articles by methods or apparatus specially adapted thereto 
    • B08B9/02—Cleaning pipes or tubes or systems of pipes or tubes
    • B08B9/027—Cleaning the internal surfaces; Removal of blockages
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    • B04C—APPARATUS USING FREE VORTEX FLOW, e.g. CYCLONES
    • B04C3/00—Apparatus in which the axial direction of the vortex flow following a screw-thread type line remains unchanged ; Devices in which one of the two discharge ducts returns centrally through the vortex chamber, a reverse-flow vortex being prevented by bulkheads in the central discharge duct
    • B04C3/06—Construction of inlets or outlets to the vortex chamber
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B04—CENTRIFUGAL APPARATUS OR MACHINES FOR CARRYING-OUT PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES
    • B04C—APPARATUS USING FREE VORTEX FLOW, e.g. CYCLONES
    • B04C3/00—Apparatus in which the axial direction of the vortex flow following a screw-thread type line remains unchanged ; Devices in which one of the two discharge ducts returns centrally through the vortex chamber, a reverse-flow vortex being prevented by bulkheads in the central discharge duct
    • B04C2003/006—Construction of elements by which the vortex flow is generated or degenerated
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B04C—APPARATUS USING FREE VORTEX FLOW, e.g. CYCLONES
    • B04C9/00—Combinations with other devices, e.g. fans, expansion chambers, diffusors, water locks
    • B04C2009/008—Combinations with other devices, e.g. fans, expansion chambers, diffusors, water locks with injection or suction of gas or liquid into the cyclone

Definitions

  • the invention relates to an arrangement for the separation of solid particles from a fluid flowing in a pipeline, wherein fluid is understood to mean a gas or a liquid.
  • fluid is understood to mean a gas or a liquid.
  • a preferred field of application of the invention is the separation of solid particles from a gas flowing in a large-volume pipeline, preferably with a circular cross-sectional geometry, such as, for example, natural gas flowing in a pipeline.
  • a cleaning pig For the removal of deposits of solid particles in pipelines, the use of a cleaning pig is known and widely used.
  • a cleaning pig adapted in its geometry to the inner diameter of the pipeline is moved longitudinally through the pipeline to be cleaned.
  • the deposits are released from the pipe wall by means arranged on the cleaning pig, carried along by the cleaning pig during its movement in the longitudinal direction through the pipe, and removed from the pipe at specially designed locks or so-called pig traps.
  • Cleaning pigs for cleaning pipelines are known, for example, from DE 19903 726 C1, WO 2005/1 191 1 7 A1, WO 2010/080748 A1 or DE 10 2013 106424 A1.
  • a vertically downwardly directed gas stream loaded with particulate material is set in a twist in a vertical annular channel formed by a vertical inner and a vertical outer tube.
  • the annular channel is closed at its lower end in the vertical direction, wherein above the closure of the annular channel a collecting chamber is formed, which is connected by a narrow annular gap between the inner wall of the vertical outer tube and the collection chamber opposite the annular channel delimiting rib portion with the annular gap , Above the collection chamber are located in the vertical inner tube openings for the exit of the flowing gas from the annular channel.
  • the object of the invention to provide an arrangement and a method for substantially separating off solid particles entrained in the fluid stream from a fluid flowing in a pipeline and thus avoiding their deposition in the pipeline carrying the fluid.
  • the possibility of cleaning the pipeline with a cleaning pig should be preserved.
  • An arrangement according to the invention for separating solid particles from a fluid flowing in a pipeline has at least means for introducing at least one auxiliary fluid flow into the fluid flow within the pipeline from a fluid which is similar to the fluid flowing in the pipeline and downstream in the direction of flow of the fluid flow in the pipeline arranged in the wall of the pipe openings to a located outside the flow cross-section of the pipe chamber and means for continuous or cyclic emptying of the chamber.
  • said means for introducing the auxiliary fluid flow are arranged and / or designed such that the introduced auxiliary fluid flow has a tangential to the circumference of the pipeline directed flow component, such that the fluid flow within the conduit is set into a swirling flow.
  • Said means for introducing the auxiliary fluid stream into the fluid stream flowing in the pipeline can be arranged or formed in such a way that the auxiliary fluid stream has, in addition to the flow component directed tangentially to the circumference of the pipeline, a flow component pointing in the direction of the longitudinal axis of the pipeline.
  • the flow component of the auxiliary fluid flow pointing in the direction of the longitudinal axis of the pipeline can be directed in the flow direction of the fluid flow in the pipeline or counter to the flow direction of the fluid flow within the pipeline.
  • a flow component of the auxiliary fluid flow directed in the flow direction of the fluid flow in the pipeline can cause an increase in the flow velocity of the fluid flow in the pipeline. This may be useful to affect the mass flow rate of fluid through the pipeline.
  • a reduction in the mass flow rate of fluid through the pipeline can occur in the region of the swirling flow. This reduction of the mass flow rate of fluid through the pipeline in the region of the swirling flow can be compensated by an increase in the flow rate of the fluid flow in the pipeline.
  • the means for introducing the auxiliary fluid flow into the fluid flow within the pipeline are preferably a plurality of nozzles arranged around the circumference of the pipeline, with a discharge direction directed tangentially to the circumference of the pipeline.
  • the means for introducing the auxiliary fluid flow into the fluid flow within the pipeline may also be a plurality of nozzles arranged around the circumference of the pipeline, with a tangential and an outflow direction directed obliquely to the longitudinal axis of the pipeline.
  • the nozzles are arranged along a spiral around the circumference of the Rohrlei ⁇ tion, extending in the direction of the longitudinal axis of the pipe helical line.
  • it further comprises a Einrich ⁇ processing for removal of fluid from the flowing fluid stream in the pipeline and means for increasing the pressure of the withdrawn fluid.
  • the device for increasing the pressure of the withdrawn fluid may be designed as an auxiliary energy-acting device for increasing the pressure. It is operatively connected to the means for introducing the auxiliary fluid flow into the fluid flow within the conduit.
  • the partial fluid flow taken from the fluid flow in the pipeline undergoes a pressure increase in the pressure increase device and is introduced into the fluid flow within the pipeline at an elevated pressure as auxiliary fluid flow via the means for introducing the auxiliary fluid flow into the fluid flow within the pipeline such that it flows into a swirl flow is offset.
  • auxiliary fluid flow via the means for introducing the auxiliary fluid flow into the fluid flow within the pipeline such that it flows into a swirl flow is offset.
  • the angeord ⁇ Neten in the wall of the pipe openings are arranged at a located outside the flow cross section of the pipe chamber around the circumference of the pipeline and as a plurality of the wall of the pipeline at an acute angle to the longitudinal axis of the pipe and to the flow direction of the fluid flowing in the pipeline - slots which break through the wall of the pipeline.
  • the chamber located outside the pipeline is designed as a ring chamber concentrically surrounding the pipeline.
  • the annular chamber extends in the direction of the longitudinal axis of the pipeline along a length which at least the Diameter of the pipeline corresponds.
  • the the wall of the pipe at an acute angle to the longitudinal axis of the pipe and to the flow direction of the flowing fluid in the pipe slits are arranged in the longitudinal direction of the ⁇ pipe and in the flow direction of the fluid at the downstream end of the annular chamber.
  • the annular chamber with the interior of the pipe connecting further openings are arranged in the wall of the pipe. Baffles are formed in the annular chamber for the fluid flowing through in the longitudinal direction of the annular chamber.
  • the particulate-freed fluid may also be supplied to the pressure-increasing means operatively connected to the means for introducing the auxiliary fluid stream into the fluid stream in the conduit and returned to the fluid stream in the conduit via the means for introducing the auxiliary fluid stream as an auxiliary fluid stream.
  • the particular advantage of the arrangement according to the invention is that the separation of solid particles takes place from a fluid flowing in a pipeline, while the cross section of the pipeline is not changed. There is thus the unrestricted possibility to carry out a cleaning of the pipeline with a cleaning pig, if necessary.
  • a method according to the invention for separating solid particles from a fluid flowing in a pipeline has at least the steps
  • the introduction of the Hilfsfluid- stream into the fluid stream takes place according to the first step within the pipeline from a same to the flowing in the pipeline fluid fluid having a tangentially directed towards the periphery of the Rohrlei ⁇ processing flow component for generating a swirl flow of the flowing in the pipeline fluid and a directed in the direction of the longitudinal axis of the pipe ⁇ flow component.
  • the separated fluid is returned after the separation of the solid particles in the fluid flow within the pipeline.
  • a particularly preferred embodiment of the method provides that a partial fluid flow is taken from the fluid flowing in the pipeline, that this partial fluid flow is subjected to an increase in pressure and that this pressure increased Generalfluidstrom as auxiliary fluid flow for generating the swirl flow of flowing in the Rohrlei ⁇ tion fluid in the the pipe flowing fluid is introduced.
  • the introduction of the fluid into the fluid flowing in the pipeline is distributed over the circumference of the pipeline at a plurality of introduction points.
  • introduction of a fluid distributed over the circumference of the pipeline to a plurality of introduction points in the fluid flow flowing in the pipeline the formation of a largely uniform swirling flow of the fluid flowing in the pipeline is favored.
  • the separated fluid is subjected to a pressure increase after the separation of the solid particles and subsequently introduced according to the first step of the method as auxiliary fluid flow in the fluid flowing in the pipeline.
  • Fig. 1 a schematic representation of an arrangement for the separation of solid particles from a fluid flowing in a pipeline in longitudinal section, in FIG
  • FIG. 2 shows a further schematic illustration of the means for introducing an auxiliary fluid flow into the fluid flow within a pipeline in a longitudinal section, in FIG
  • FIG. 3a shows a further schematic representation of the means for introducing an auxiliary fluid flow into the fluid flow within a pipeline in longitudinal section, in FIG.
  • FIG. 3b a schematic representation of the means shown in FIG.
  • FIG. 4 shows a further schematic representation of the means for introducing an auxiliary fluid flow into the fluid flow within a pipeline in longitudinal section, in FIG.
  • FIG. 5 shows a further schematic illustration of the means for introducing an auxiliary fluid flow into the fluid flow within a pipeline in longitudinal section, in FIG
  • FIG. 6 shows a further schematic representation of the means for introducing an auxiliary fluid flow into the fluid flow within a pipeline in longitudinal section, in FIG.
  • FIG. 7 shows a further schematic illustration of the means for introducing an auxiliary fluid flow into the fluid flow within a pipeline in longitudinal section, in FIG.
  • FIG. 8 is a perspective view of a pipeline with a schematic representation of the formation of a swirl flow and in
  • FIG 9 shows a cross section through a pipeline with a schematic representation of the formation of a swirl flow.
  • FIG. 1 The arrangement shown schematically in longitudinal section in Fig. 1 has means 1 for introducing an auxiliary fluid flow 2 with a tangential to the circumference of
  • Pipe 3 directed flow component in the fluid flow within the pipe 3 from a to the flowing in the pipe 3 fluid 4 same fluid and in the flow direction 5 of the fluid flow in the pipe 3 downstream in the wall of the pipe 3 over the circumference of the pipe 3 distributed openings arranged 6 to an outside of the flow cross-section of the pipe 3 located annular chamber 6.
  • Schematically represented are further means 8 for the cyclic discharge of deposited in the annular chamber 6 solid particles from the annular chamber 6.
  • the means 1 for introducing the Hilfsfluidström- mes 2 in the fluid flow within the pipe 3 from a to the flowing in the pipe 3 fluid 4 same fluid are both as openings 9 in the
  • Wall of the pipe 3 and formed as arranged in the wall of the pipe 3 nozzles 10, wherein distributed both in the longitudinal direction of the pipe 3 and over the circumference of the pipe 3 each have a plurality of openings 9 and nozzles 10 are arranged.
  • both the openings 9 in the wall of the pipe 3 and the nozzles 10 are arranged and / or formed so that the introduction of the auxiliary fluid stream 2 takes place such that the auxiliary fluid stream 2 has a tangent to the circumference of the pipe 3 directed flow component and thereby the Fluid flow is placed within the pipe 3 in a swirl flow.
  • the openings 9 and the nozzles 10 are also arranged or formed so that the introduced auxiliary fluid flow has a directed in the direction of the longitudinal axis 1 1 of the pipe 3 Strömungsgkomponente.
  • This pipeline 3 directed in the direction of the longitudinal axis 1 1 Strömungsgkomponente may be directed on the one hand in the direction of flow of the fluid stream 5 and the walls ⁇ ren against the flow direction 5 of the fluid flow within the pipeline.
  • the openings 9 and the nozzles 10 are connected to a pipe 3 concentrically surrounding the second annular chamber 12, in which a to the flowing in the Rohrlei ⁇ tion 3 fluid 4 same fluid introduced with respect to the pressure of the fluid 4 in the pipe 3 elevated pressure becomes.
  • This to the flowing in the pipe 3 fluid 4 same fluid is removed via a connected to the annular chamber 6 line 13 and a means for increasing the pressure 14 from the annular chamber 6 and the second annular chamber 12 fed.
  • the device for increasing the pressure 14 of the withdrawn fluid can be designed as an auxiliary energy-acting device for increasing the pressure 14.
  • the removal takes place from the annular chamber 6 in the longitudinal direction of the annular chamber 6 with respect to the flow direction 5 of the fluid flow in the pipeline 3 downstream, ie after the solid particles having flowed into the annular chamber 6 with the fluid have deposited in the annular chamber, ie separated from the fluid were.
  • the out of the annular chamber 6 in the second annular chamber 12 fluid thus has no or only a few solid particles.
  • a third chamber 15 is shown schematically in Fig. 1, in which the deposited in the annular chamber 6 solid particles with the means 8 for cyclically discharging deposited in the annular chamber 6 solid particles introduced and subsequently removed from the third chamber 15 for disposal.
  • FIG. 1 The function of the arrangement shown in FIG. 1 for separating solid particles from a fluid 4 flowing in a pipeline 3 can be briefly outlined as follows.
  • an auxiliary fluid flow 2 from a fluid 4 flowing in the pipeline 3 is introduced via the openings 9 or nozzles 10 and has a flow component directed tangentially to the circumference of the pipeline 3, whereby the flow in the pipeline 3 flowing fluid 4 is placed in a swirl flow.
  • the entrained in the fluid 4 solid particles are placed on an arcuately winding around the longitudinal axis 1 1 of the pipe 3 trajectory. Due to the effect of the centrifugal force, the solid particles having a greater density than the fluid 4 flowing in the pipeline 3 will become radially outward in the fluid flow, i. towards the wall of the pipeline 3, moves and thus passes through the openings 6 in the wall of the
  • the solid particles are deposited in the annular chamber 6 and are then spent in the chamber 15, from which they are removed and disposed of.
  • the same fluid introduced into the fluid flow in the pipeline 3 via the openings 9 or the nozzles 10 and the fluid 4 flowing in the pipeline 3 is removed from the annular chamber 6 after the solid particles have been separated out of the fluid and after an increase in pressure in the openings 9 and the nozzles 10, respectively.
  • FIG. 2 shows schematically the means 1 for introducing an auxiliary fluid flow 2 in the fluid flow within a pipe 3 in longitudinal section, wherein for introducing the auxiliary fluid stream 2 in the fluid flow within the pipe 3 in the wall of the pipe only in the longitudinal direction of the pipe 3 and over the Circumference of the pipe 3 distributed a plurality of openings 9 are arranged.
  • the openings 9 are arranged or formed such that the introducible auxiliary fluid stream 2 has a tangent to the circumference of the pipe 3 directed flow component and a directed in the direction of the longitudinal axis 1 1 of the pipe 3 flow component.
  • the directed in the direction of Leksgachse 1 1 of the pipe 3 flow component of the auxiliary fluid stream 2 may be directed to one in the flow direction 5 of the fluid flow and on the other hand against the flow direction 5 of the fluid flow within the pipe 3.
  • 3a and 3b show in longitudinal and cross-section schematically a further embodiment of the means 1 for introducing an auxiliary fluid stream 2 in the fluid flow within a pipeline 3 with for introducing the auxiliary fluid stream 2 in the fluid flow within the pipe 3 in the wall of the pipeline 3 in the longitudinal direction of the pipe 3 and over the circumference of the pipe 3 distributed openings 9.
  • the openings 9 are arranged or formed so that the introducible auxiliary fluid stream 2 a tangent to the circumference of the pipe 3 directed flow component and one in the direction of L Lucassgachse 1 1 of the pipe 3 directed flow component.
  • the flow component of the auxiliary fluid flow 2 directed in the direction of the longitudinal axis 1 1 of the pipeline 3 may be directed in the direction of flow 5 of the fluid flow and in the opposite direction to the flow direction 5 of the fluid flow within the pipeline 3.
  • FIG. 4 shows schematically a further embodiment of the means 1 for introducing an auxiliary fluid flow 2 into the fluid flow within a pipeline 3 in longitudinal section, wherein for introducing the auxiliary fluid flow 2 into the fluid flow within the pipeline 3 in the wall of the pipeline only in the longitudinal direction of the pipeline 3 and the circumference of the pipe 3 distributed more openings 9 are arranged.
  • the openings 9 are arranged or formed such that the introducible auxiliary fluid flow 2 has a tangential to the circumference of the pipe 3 directed flow component and a directed in the direction of the longitudinal axis 1 1 of the pipe 3 flow component.
  • the directed in the direction of the longitudinal axis 1 1 of the pipe 3 flow component of the auxiliary fluid stream 2 may be directed to one in the flow direction 5 of the fluid flow and on the other hand against the flow direction 5 of the fluid flow within the pipe 3.
  • Fig. 5 shows schematically the means 1 for introducing an auxiliary fluid flow 2 in the fluid flow within a pipe 3 in longitudinal section, wherein for introducing the auxiliary fluid stream 2 in the fluid flow within the pipe 3 in the wall of the pipe only in the longitudinal direction of the pipe 3 and over the Circumference of the pipe 3 distributed a plurality of nozzles 10 are arranged.
  • the nozzles 0 are arranged or formed such that the injectable auxiliary fluid stream 2 has a flow component directed tangentially to the circumference of the pipeline 3 and a flow component directed in the direction of the longitudinal axis 11 of the pipeline 3.
  • the directed in the direction of the longitudinal axis 1 1 of the pipe 3 flow component of the auxiliary fluid stream 2 can on the one hand in the flow direction fifth the fluid flow and on the other hand be directed against the flow direction 5 of the fluid flow within the pipe 3.
  • Fig. 6 shows schematically the means 1 for introducing an auxiliary fluid flow 2 in the fluid flow within a pipe 3 in longitudinal section, wherein the fluid flowing in the pipeline 3 4 same fluid of the auxiliary fluid stream 2 is removed via a line 16 to the fluid flow in the pipe 3 ,
  • the means for increasing the pressure 14 experiences an increase in pressure relative to the pressure of the fluid 4 in the pipe 3 and is introduced into the second chamber 12.
  • Fig. 7 shows schematically the means 1 for introducing an auxiliary fluid stream 2 in the fluid flow within a pipe 3 in longitudinal section, wherein the fluid flowing in the pipeline 3 4 same fluid of the auxiliary fluid stream 2 is removed via a line 16 to the fluid flow in the pipe 3 ,
  • the device for increasing the pressure 14 which is formed in this example as a pump, experiences an increase in pressure relative to the pressure of the fluid 4 in the pipe 3 and is introduced into the second chamber 12.
  • FIG. 8 shows a perspective view of a section of a pipeline 3, on the circumference of which four nozzles 10 are arranged as means 1 for introducing an auxiliary fluid flow into the fluid 4 flowing in the pipeline 3, so that an auxiliary fluid flow with a predominantly tangential to the circumference the pipeline 3 directed flow component, as illustrated by the arrows 17, is introduced into the flowing within the pipe 3 in the flow direction 5 fluid 4.
  • the nozzles 10 are offset in the direction of the longitudinal axis 1 of the pipeline 3 to each other.
  • FIG. 8 schematically illustrates the formation of a swirl flow of the fluid 4 flowing in the pipeline 3 as a result of the introduction of an auxiliary fluid flow with a flow component oriented predominantly tangentially to the circumference of the pipeline 3.
  • FIG. 9 shows a cross-section of the section of the pipeline 3 shown in FIG. 8.
  • the nozzles 10 are arranged on the pipeline 3, so that the middle of the nozzles 10 can be introduced into the auxiliary fluid flow which can be introduced into the fluid 4 flowing in the pipeline 3, predominantly tangentially to the circumference the pipe 3 directed flow component has. List of reference numbers used
  • 1 - means for introducing a fluid into the fluid flow within a pipeline

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Abstract

Eine Anordnung zur Abscheidung von Feststoffpartikeln aus einem in einer Rohrleitung (3) strömenden Fluid (4) weist mindestens • Mittel (1) zum Einbringen eines Hilfsfluidstromes (2) in den Fluidstrom innerhalb der Rohrleitung (3) aus einem zu dem in der Rohrleitung (3) strömenden Fluid (4) gleichen Fluid, • in Strömungsrichtung (5) des Fluidstromes in der Rohrleitung (3) stromabwärts in der Wandung der Rohrleitung (3) angeordnete Öffnungen (6) zu einer außerhalb des Strömungsquerschnittes der Rohrleitung (3) befindlichen Kammer (6) und • Mittel (8) zur Entleerung der Kammer (7) auf. Dabei sind die Mittel (1) zum Einbringen des Hilfsfluidstromes (2) derart angeordnet und/oder ausgebildet, dass der einbringbare Hilfsfluidstrom (2) eine tangential zum Umfang der Rohrleitung (3) gerichtete Strömungskomponente aufweist, so dass der Fluidstrom innerhalb der Rohrleitung (3) in eine Drallströmung versetzt wird.

Description

Anordnung und Verfahren zur Abscheidung von Feststoffpartikeln aus einem in einer Rohrleitung strömenden Fluid
Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Abscheidung von Feststoffpartikeln aus einem in einer Rohrleitung strömenden Fluid, wobei unter Fluid ein Gas oder eine Flüssigkeit verstanden wird. Ein bevorzugtes Anwendungsgebiet der Erfindung ist die Abscheidung von Feststoffpartikeln aus einem in einer großvolumigen Rohrleitung, bevorzugt mit kreisrunder Querschnittsgeometrie, strömenden Gas, wie beispielsweise in einer Pipeline strömendes Erdgas.
Beim Transport von Erdgas oder Erdöl in Rohrleitungen werden im Erdgas- oder Erdölstrom Feststoffpartikel mitgeführt. Insbesondere in Bereichen mit geringer Strömungsgeschwindigkeit innerhalb der Rohrleitung kann es zur Ablagerung dieser Feststoffpartikel kommen. Zur Vermeidung von Havarien ist es notwendig, diese Ablagerungen in regelmäßigen Abständen zu beseitigen.
Zur Beseitigung von Ablagerungen von Feststoffpartikeln in Rohrleitungen ist die Anwendung eines Reinigungsmolches bekannt und weit verbreitet. Dazu wird ein in seiner Geometrie dem inneren Durchmesser der Rohrleitung angepasster Reini- gungsmolch in Längsrichtung durch die zu reinigende Rohrleitung bewegt. Die Ablagerungen werden durch am Reinigungsmolch angeordnete Mittel von der Rohrleitungswand gelöst, vom Reinigungsmolch bei seiner Bewegung in Längsrichtung durch die Rohrleitung mitgeführt und an speziell ausgebildeten Schleusen oder sogenannten Molchfallen aus der Rohrleitung entfernt. Reinigungsmolche zum Reinigen von Rohrleitungen sind beispielsweise aus der DE 19903 726 C1 , der WO 2005/1 191 1 7 A1 , der WO 2010/080748 A1 oder der DE 10 2013 106424 A1 bekannt. Neben dem erheblichen baulichen Aufwand für Schleusen und/oder Molchfallen ist es vor allen Dingen nachteilig, dass der betreffende Rohrleitungsabschnitt in der Regel während des Molchens außer Betrieb genommen werden muss. Der Gas- oder Öltransport durch den Rohrleitungsabschnitt muss unterbrochen und im Rohrleitungsabschnitt befindliches Gas oder Öl entfernt werden. Zwar sind Molchsysteme grundsätzlich auch anwendbar, ohne den Medientransport zu unterbrechen, wie beispielsweise in der DE 10 201301 1 626 A1 beschrieben, jedoch ist dies bei der Reinigung von Erdgas- oder Erdölrohrleitungen aufgrund erheblicher Mengen an abzureinigenden Ablagerungen technisch kaum möglich sowie aus sicherheitstechnischen Bestimmungen oft nicht zulässig. Aus der DE 31 21 904 A1 ist ein Zentrifugalseparator zum Abtrennen partikelförmigen Materials aus einem nach unten strömenden Gas bekannt. Dabei wird in einen von einem vertikalen inneren und einem vertikalen äußeren Rohr gebildeten vertikalen Ringkanal ein mit partikelförmigem Material beladener vertikal nach unten gerich- teter Gasstrom in Drall versetzt. Der Ringkanal ist an seinem in vertikaler Richtung unteren Ende verschlossen, wobei oberhalb des Verschlusses des Ringkanales eine Sammelkammer ausgebildet ist, die durch einen schmalen Ringspalt zwischen der inneren Wandung des vertikalen äußeren Rohres und einem die Sammelkammer gegenüber den Ringkanal abgrenzenden Rippenteil mit dem Ringspalt verbunden ist. Oberhalb der Sammelkammer befinden sich im vertikalen inneren Rohr Öffnungen für den Austritt des strömenden Gases aus dem Ringkanal. Das mit partikelförmigem Material beladene Gas strömt im Ringkanal in einer Drallströmung vertikal nach unten, wobei infolge der Zentrifugalkraft die Materialpartikel in Richtung der inneren Wandung des äußeren Rohres bewegt werden. Oberhalb der Sammelkam- mer wird der Gasstrom plötzlich umgeleitet und strömt durch die Öffnungen im vertikalen inneren Rohr in das Innere des vertikalen inneren Rohres, wohingegen das partikelförmige Material an der inneren Wandung des vertikalen äußeren Rohres vertikal nach unten geleitet und durch den Ringspalt in die Sammelkammer gelangt, aus der es nachfolgend entnommen werden kann. Diese Lösung ist jedoch für die Abtrennung partikelförmigen Materiales aus einem in einer Rohrleitung strömenden Fluid ungeeignet, insbesondere dann, wenn die Möglichkeit einer Reinigung der Rohrleitung mit einem Reinigungsmolch erhalten bleiben soll.
Ausgehend von dem beschriebenen Stand der Technik ist es die Aufgabe der Erfin- dung, eine Anordnung und ein Verfahren bereitzustellen, um aus einem in einer Rohrleitung strömenden Fluid im Fluidstrom mitgeführte Feststoffpartikel weitgehend abzuscheiden und so deren Ablagerung in der das Fluid führenden Rohrleitung zu vermeiden. Dabei soll die Möglichkeit einer Reinigung der Rohrleitung mit einem Reinigungsmolch erhalten bleiben.
Die Aufgabe der Erfindung wird mit einer die Merkmale des 1 . Anspruches aufweisenden Anordnung sowie einem die Merkmale des 8. Anspruches beinhaltenden Verfahren gelöst. Die jeweils abhängigen Ansprüche 2 bis 7 beschreiben vorteilhafte Ausführungen der Anordnung, die abhängigen Ansprüche 9 bis 13 vorteilhafte Ausführungen des Verfahrens zur Abscheidung von Feststoffpartikeln aus einem in einer Rohrleitung strömenden Gas. Eine erfindungsgemäße Anordnung zur Abscheidung von Feststoffpartikeln aus einem in einer Rohrleitung strömenden Fluid weist mindestens Mittel zum Einbringen mindestens eines Hilfsfluidstromes in den Fluidstrom innerhalb der Rohrleitung aus einem zu dem in der Rohrleitung strömenden Fluid gleichen Fluid sowie in Strö- mungsrichtung des Fluidstromes in der Rohrleitung stromabwärts in der Wandung der Rohrleitung angeordnete Öffnungen zu einer außerhalb des Strömungsquerschnittes der Rohrleitung befindlichen Kammer und Mittel zur kontinuierlichen oder zyklischen Entleerung der Kammer auf. Dabei sind besagte Mittel zum Einbringen des Hilfsfluidstromes derart angeordnet und/oder ausgebildet, dass der eingebrach- te Hilfsfluidstrom eine tangential zum Umfang der Rohrleitung gerichtete Strömungskomponente aufweist, derart, dass der Fluidstrom innerhalb der Rohrleitung in eine Drallströmung versetzbar ist.
Besagte Mittel zum Einbringen des Hilfsfluidstromes in den in der Rohrleitung strö- menden Fluidstrom können so angeordnet bzw. ausgebildet sein, dass der Hilfsfluidstrom neben der tangential zum Umfang der Rohrleitung gerichteten Strömungskomponente eine in Richtung der Längsachse der Rohrleitung weisende Strömungskomponente aufweist. Dabei kann die in Richtung der Längsachse der Rohrleitung weisende Strömungskomponente des Hilfsfluidstromes in Strömungsrich- tung des Fluidstromes in der Rohrleitung oder entgegen der Strömungsrichtung des Fluidstromes innerhalb der Rohrleitung gerichtet sein.
Eine in Strömungsrichtung des Fluidstromes in der Rohrleitung gerichtete Strö- mungsgkomponente des Hilfsfluidstromes kann eine Erhöhung der Strömungsge- schwindigkeit des Fluidstromes in der Rohrleitung bewirken. Dies kann zweckmäßig sein, um den Massendurchsatz an Fluid durch die Rohrleitung zu beeinflussen. Infolge der Drallströmung des Fluidstromes in der Rohrleitung kann es im Bereich der Drallströmung zu einer Verringerung des Massendurchsatzes an Fluid durch die Rohrleitung kommen. Diese Verringerung des Massendurchsatzes an Fluid durch die Rohrleitung im Bereich der Drallströmung kann durch eine Erhöhung der Strö- mungsgeschwindigkeite des Fluidstromes in der Rohrleitung kompensiert werden .
Bevorzugt sind die Mittel zum Einbringen des Hilfsfluidstromes in den Fluidstrom innerhalb der Rohrleitung mehrere um den Umfang der Rohrleitung angeordnete Düsen mit einer tangential zum Umfang der Rohrleitung gerichteten Ausströmrichtung. Die Mittel zum Einbringen des Hilfsfluidstromes in den Fluidstrom innerhalb der Rohrleitung können auch mehrere um den Umfang der Rohrleitung angeordnete Düsen mit einer tangential und einer schräg zur Längsachse der Rohrleitung gerichteten Ausströmrichtung sein.
Besonders bevorzugt sind die Düsen entlang einer sich um den Umfang der Rohrlei¬ tung windenden, in Richtung der Längsachse der Rohrleitung erstreckenden schraubenförmigen Linie angeordnet. Bei einer bevorzugten Ausführung der Anordnung weist diese weiterhin eine Einrich¬ tung zur Entnahme von Fluid aus dem in der Rohrleitung strömenden Fluidstrom sowie eine Einrichtung zur Erhöhung des Druckes des entnommenen Fluides auf. Die Einrichtung zur Erhöhung des Druckes des entnommenen Fluides kann als ohne Hilfsenergie wirkende Einrichtung zur Erhöhung des Druckes ausgebildet sein. Sie ist mit den Mitteln zum Einbringen des Hilfsfluidstromes in den Fluidstrom innerhalb der Rohrleitung wirkverbunden. Der dem Fluidstrom in der Rohrleitung entnommene Teilfluidstrom erfährt in der Einrichtung zur Druckerhöhung eine Druckerhöhung und wird mit erhöhtem Druck als Hilfsfluidstrom über die Mittel zum Einbringen des Hilfsfluidstromes in den Fluidstrom innerhalb der Rohrleitung derart in den Fluidstrom innerhalb der Rohrleitung eingebracht, dass dieser in eine Drallströmung versetzt wird. Mit der Drallströmung des in der Rohrleitung strömenden Fluides werden die im Fluidstrom mitgeführten Feststoffpartikel auf eine bogenförmig sich um die
Längsachse der Rohrleitung windende Bewegungsbahn gebracht. Infolge der Wirkung der Zentrifugalkraft werden die eine größere Dichte als das in der Rohrlei- tung strömende Fluid aufweisenden Feststoffpartikel im Fluidstrom radial nach außen, d.h. zur Wandung der Rohrleitung hin, bewegt und gelangen so durch die Öffnungen in der Wandung der Rohrleitung in die außerhalb des Strömungsquer¬ schnittes der Rohrleitung angeordnete Kammer. Bei einer bevorzugten Ausführung sind die in der Wandung der Rohrleitung angeord¬ neten Öffnungen zu einer außerhalb des Strömungsquerschnittes der Rohrleitung befindlichen Kammer um den Umfang der Rohrleitung angeordnet und als eine Vielzahl von die Wandung der Rohrleitung in einem spitzen Winkel zur Längsachse der Rohrleitung sowie zur Strömungsrichtung des in der Rohrleitung strömenden Flui - des die Wandung der Rohrleitung durchbrechende Schlitze ausgebildet . Die außerhalb der Rohrleitung befindliche Kammer ist als eine konzentrisch die Rohrleitung umgebende Ringkammer ausgebildet. Bevorzugt erstreckt sich die Ringkammer in Richtung der Längsachse der Rohrleitung entlang einer Länge, die mindestens dem Durchmesser der Rohrleitung entspricht. Die die Wandung der Rohrleitung in einem spitzen Winkel zur Längsachse der Rohrleitung sowie zur Strömungsrichtung des in der Rohrleitung strömenden Fluides durchbrechenden Schlitze sind in Längsrich¬ tung der Rohrleitung sowie in Strömungsrichtung des Fluides am stromautseitigen Ende der Ringkammer angeordnet. In Längsrichtung der Rohrleitung sowie in Strömungsrichtung des Fluides am stromabseitigen Ende der Ringkammer sind in der Wandung der Rohrleitung die Ringkammer mit dem Inneren der Rohrleitung verbindende weitere Durchbrüche angeordnet. In der Ringkammer sind Schikanen für das in Längsrichtung die Ringkammer durchströmende Fluid ausgebildet.
Durch die am stromaufseitigen Ende der Ringkammer befindlichen Schlitze strömt mit Feststoffpartikeln beladenes Fluid in die Ringkammer und durchströmt nachfol¬ gend die Ringkammer. Die Feststoffpartikel lagern sich an den Schikanen ab, so dass am stromabseitigen Ende der Ringkammer Fluid ohne Feststoffpartikel in die Rohrleitung zurückgeführt werden kann. Es kann zweckmäßig sein, eine Absaugvorrichtung vorzusehen, um in der Ringkammer einen geringeren Druck als in der Rohrleitung zu realisieren und dadurch das Einströmen von mit Feststoffpartikeln bela- denem Fluid in die Ringkammer zu unterstützen. Zur Rückführung des von Feststoffpartikeln befreiten Fluides in den Fluidstrom in der Rohrleitung ist dann eine Einrich- tung zur Druckerhöhung vorzusehen.
Alternativ kann das von Feststoffpartikeln befreite Fluid auch der mit den Mitteln zum Einbringen des Hilfsfluidstromes in den Fluidstrom in der Rohrleitung wirkverbundenen Einrichtung zur Druckerhöhung zugeführt und so über die Mittel zum Einbringen des Hilfsfluidstromes als Hilfsfluidstrom in den Fluidstrom in der Rohrleitung zurückgeführt werden.
Der besondere Vorteil der erfindungsgemäßen Anordnung besteht darin, dass die Abscheidung von Feststoffpartikeln aus einem in einer Rohrleitung strömenden Fluid erfolgt und dabei der Querschnitt der Rohrleitung nicht verändert wird. Es besteht somit die uneingeschränkte Möglichkeit, bei Bedarf eine Reinigung der Rohrleitung mit einem Reinigungsmolch durchzuführen.
Ein erfindungsgemäßes Verfahren zur Abscheidung von Feststoffpartikeln aus einem in einer Rohrleitung strömenden Fluid weist mindestens die Schritte
• Einbringen mindestens eines Hilfsfluidstromes in den Fluidstrom innerhalb der Rohrleitung aus einem zu dem in der Rohrleitung strömenden Fluid gleichen Fluid mit einer tangential zum Umfang der Rohrleitung gerichteten Strömungskomponente zur Erzeugung einer Drallströmung des in der Rohrleitung strömenden Flui¬ des,
• Ableiten eines Teiles des mit einer Drallströmung in der Rohrleitung strömenden Fluides am Umfang der Rohrleitung und
• Abtrennen von Feststoffpartikeln aus dem abgeleiteten Fluid
auf.
Bevorzugt erfolgt gemäß dem ersten Verfahrensschritt die Einbringung des Hilfsfluid- Stromes in den Fluidstrom innerhalb der Rohrleitung aus einem zu dem in der Rohrleitung strömenden Fluid gleichen Fluid mit einer tangential zum Umfang der Rohrlei¬ tung gerichteten Strömungskomponente zur Erzeugung einer Drallströmung des in der Rohrleitung strömenden Fluides und einer in Richtung der Längsachse der Rohr¬ leitung gerichteten Strömungskomponente.
Bei einer weiterhin bevorzugten Ausführung des Verfahrens wird das abgeleitete Fluid nach der Abtrennung der Feststoffpartikel in den Fluidstrom innerhalb der Rohrleitung zurückgeführt. Eine besonders bevorzugte Ausführung des Verfahrens sieht vor, dass dem in der Rohrleitung strömenden Fluid ein Teilfluidstrom entnommen wird, dass dieser Teilfluidstrom einer Druckerhöhung unterzogen wird und dass dieser druckerhöhte Teilfluidstrom als Hilfsfluidstrom zur Erzeugung der Drallströmung des in der Rohrlei¬ tung strömenden Fluides in das in der Rohrleitung strömende Fluid eingebracht wird.
Bevorzugt erfolgt das Einbringen des Fluides in das in der Rohrleitung strömende Fluid über den Umfang der Rohrleitung verteilt an mehreren Einbringstellen. Durch die über den Umfang der Rohrleitung auf mehrere Einbringstellen verteilte Einbringung eins Fluides in den in der Rohrleitung strömenden Fluidstrom wird die Ausbil- dung einer weitgehend gleichmäßigen Drallströmung des in der Rohrleitung strömenden Fluides begünstigt.
Bei einer besonders bevorzugten Ausführung des Verfahrens wird das abgeleitete Fluid nach der Abtrennung der Feststoffpartikel einer Druckerhöhung unterzogen und nachfolgend gemäß des ersten Schrittes des Verfahrens als Hilfsfluidstrom in das in der Rohrleitung strömende Fluid eingebracht.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand einiger Ausführungsbeispiele weiter erläu- tert. Die zugehörigen Zeichnungen zeigen in
Fig . 1 : eine schematische Darstellung einer Anordnung zur Abscheidung von Feststoffpartikeln aus einem in einer Rohrleitung strömenden Fluid im Längsschnitt, in
Fig. 2: eine weitere schematische Darstellung der Mittel zum Einbringen eines Hilfs- fluidstromes in den Fluidstrom innerhalb einer Rohrleitung im Längsschnitt, in
Fig 3a: eine weitere schematische Darstellung der Mittel zum Einbringen eines Hilfs- fluidstromes in den Fluidstrom innerhalb einer Rohrleitung im Längsschnitt, in
Fig. 3b: eine schematische Darstellung der in Fig.3a dargestellten Mittel zum
Einbringen eines Hilfsfluidstromes in den Fluidstrom innerhalb einer Rohrlei¬ tung im Querschnitt, in
Fig. 4: eine weitere schematische Darstellung der Mittel zum Einbringen eines Hilfs- fluidstromes in den Fluidstrom innerhalb einer Rohrleitung im Längsschnitt, in
Fig. 5: eine weitere schematische Darstellung der Mittel zum Einbringen eines Hilfsfluidstromes in den Fluidstrom innerhalb einer Rohrleitung im Längsschnitt, in
Fig. 6: eine weitere schematische Darstellung der Mittel zum Einbringen eines Hilfsfluidstromes in den Fluidstrom innerhalb einer Rohrleitung im Längsschnitt, in
Fig. 7: eine weitere schematische Darstellung der Mittel zum Einbringen eines Hilfsfluidstromes in den Fluidstrom innerhalb einer Rohrleitung im Längsschnitt, in
Fig. 8: eine perspektivische Ansicht einer Rohrleitung mit einer schematischen Darstellung der Ausbildung einer Drallströmung und in
Fig. 9: einen Querschnitt durch eine Rohrleitung mit einer schematischen Darstellung der Ausbildung einer Drallströmung.
Die in Fig. 1 schematisch im Längsschnitt dargestellte Anordnung weist Mittel 1 zum Einbringen eines Hilfsfluidstromes 2 mit einer tangential zum Umfang der
Rohrleitung 3 gerichteten Strömungskomponente in den Fluidstrom innerhalb der Rohrleitung 3 aus einem zu dem in der Rohrleitung 3 strömenden Fluid 4 gleichen Fluid sowie in Strömungsrichtung 5 des Fluidstromes in der Rohrleitung 3 stromabwärts in der Wandung der Rohrleitung 3 über den Umfang der Rohrleitung 3 verteilt angeordnete Öffnungen 6 zu einer außerhalb des Strömungsquerschnittes der Rohrleitung 3 befindlichen Ringkammer 6 auf. Schematisch dargestellt sind weiter- hin Mittel 8 zum zyklischen Austragen von in der Ringkammer 6 abgelagerten Feststoffpartikeln aus der Ringkammer 6. Die Mittel 1 zum Einbringen des Hilfsfluidstro- mes 2 in den Fluidstrom innerhalb der Rohrleitung 3 aus einem zu dem in der Rohrleitung 3 strömenden Fluid 4 gleichen Fluid sind sowohl als Öffnungen 9 in der
Wandung der Rohrleitung 3 als auch als in der Wandung der Rohrleitung 3 angeordnete Düsen 10 ausgebildet, wobei sowohl in Längsrichtung der Rohrleitung 3 als auch über den Umfang der Rohrleitung 3 verteilt jeweils mehrere Öffnungen 9 und Düsen 10 angeordnet sind. Dabei sind sowohl die Öffnungen 9 in der Wandung der Rohrleitung 3 als auch die Düsen 10 so angeordnet und/oder ausgebildet, dass die Einbringung des Hilfsfluidstromes 2 derart erfolgt, dass der Hilfsfluidstrom 2 eine tangential zum Umfang der Rohrleitung 3 gerichtete Strömungskomponente aufweist und dadurch der Fluidstrom innerhalb der Rohrleitung 3 in eine Drallströmung versetzt wird. Die Öffnungen 9 und die Düsen 10 sind außerdem so angeordnet bzw. ausgebildet, dass der eingebrachte Hilfsfluidstrom eine in Richtung der Längsachse 1 1 der Rohrleitung 3 gerichtete Strömungsgkomponente aufweist. Diese in Richtung der Längsachse 1 1 der Rohrleitung 3 gerichtete Strömungsgkomponente kann zum einen in Strömungsrichtung 5 des Fluidstromes und zum ande¬ ren entgegen der Strömungsrichtung 5 des Fluidstromes innerhalb der Rohrleitung 3 gerichtet sein.
Die Öffnungen 9 und die Düsen 10 sind mit einer die Rohrleitung 3 konzentrisch umgebenden zweiten Ringkammer 12 verbunden, in die ein zu dem in der Rohrlei¬ tung 3 strömenden Fluid 4 gleiches Fluid mit gegenüber dem Druck des Fluides 4 in der Rohrleitung 3 erhöhtem Druck eingebracht wird. Dieses zu dem in der Rohrleitung 3 strömenden Fluid 4 gleiche Fluid wird über eine mit der Ringkammer 6 verbundene Leitung 13 und eine Einrichtung zur Druckerhöhung 14 aus der Ringkammer 6 entnommen und der zweiten Ringkammer 12 zugeführt. Die Einrichtung zur zur Druckerhöhung 14 des entnommenen Fluides kann als ohne Hilfsenergie wirkende Einrichtung zur zur Druckerhöhung 14 ausgebildet sein. Dabei erfolgt die Entnahme aus der Ringkammer 6 in Längsrichtung der Ringkammer 6 bezogen auf die Strömungsrichtung 5 des Fluidstromes in der Rohrleitung 3 stromabwärtsseitig, d.h. nachdem die mit dem Fluid in die Ringkammer 6 eingeströmten Feststoffpartikel sich in der Ringkammer abgelagert haben, d.h. aus dem Fluid abgeschieden wurden. Das aus der Ringkammer 6 in die zweite Ringkammer 12 geleitete Fluid weist somit keine oder nur noch wenige Feststoffpartikel auf.
Schließlich ist in Fig. 1 schematisch noch eine dritte Kammer 15 dargestellt, in welche die in der Ringkammer 6 abgelagerten Feststoffpartikel mit den Mitteln 8 zum zyklischen Austragen von in der Ringkammer 6 abgelagerten Feststoffpartikeln eingebracht und nachfolgend aus der dritten Kammer 15 zur Entsorgung entnommen werden.
Die Funktion der in Fig. 1 gezeigten Anordnung zur Abscheidung von Feststoff parti- kein aus einem in einer Rohrleitung 3 strömenden Fluid 4 kann wie folgt kurz umrissen werden. In die Rohrleitung 3 wird über die Öffnungen 9 bzw. Düsen 10 ein Hilfs- fluidstrom 2 aus einem zu dem in der Rohrleitung 3 strömenden Fluid 4 gleichen Fluid eingebracht, der eine tangential zum Umfang der Rohrleitung 3 gerichtete Strömungskomponente aufweist, wodurch das in der Rohrleitung 3 strömende Fluid 4 in eine Drallströmung versetzt wird. Die im Fluid 4 mitgeführten Feststoffpartikel werden auf eine bogenförmig sich um die Längsachse 1 1 der Rohrleitung 3 windende Bewegungsbahn gebracht. Infolge der Wirkung der Zentrifugalkraft werden die eine größere Dichte als das in der Rohrleitung 3 strömende Fluid 4 aufweisenden Feststoffpartikel im Fluidstrom radial nach außen, d.h. zur Wandung der Rohrlei- tung 3 hin , bewegt und gelangen so durch die Öffnungen 6 in der Wandung der
Rohrleitung 3 in die außerhalb des Strömungsquerschnittes der Rohrleitung 3 angeordnete Ringkammer 6. Die Feststoffpartikel lagern sich in der Ringkammer 6 ab und werden danach in die Kammer 15 verbracht, aus der sie entnommen und entsorgt werden. Das in den Fluidstrom in der Rohrleitung 3 über die Öffnungen 9 bzw. die Düsen 10 eingebrachte, dem in der Rohrleitung 3 strömendem Fluid 4 gleiche Fluid wird der Ringkammer 6 entnommen, nachdem die Feststoffpartikel aus dem Fluid abgeschieden wurden, und nach einer Druckerhöhung den Öffnungen 9 bzw. den Düsen 10 zugeführt. Fig. 2 zeigt schematisch die Mittel 1 zum Einbringen eines Hilfsfluidstromes 2 in den Fluidstrom innerhalb einer Rohrleitung 3 im Längsschnitt, wobei zum Einbringen des Hilfsfluidstromes 2 in den Fluidstrom innerhalb der Rohrleitung 3 in der Wandung der Rohrleitung lediglich in Längsrichtung der Rohrleitung 3 und über den Umfang der Rohrleitung 3 verteilt mehrere Öffnungen 9 angeordnet sind. Die Öffnungen 9 sind so angeordnet bzw. ausgebildet, dass der einbringbare Hilfsfluidstrom 2 eine tangential zum Umfang der Rohrleitung 3 gerichtete Strömungskomponente und eine in Richtung der Längsgachse 1 1 der Rohrleitung 3 gerichtete Strömungskomponente aufweist. Die in Richtung der Längsgachse 1 1 der Rohrleitung 3 gerichtete Strömungskomponente des Hilfsfluidstromes 2 kann zum einen in Strömungsrichtung 5 des Fluidstromes und zum anderen entgegen der Strömungsrichtung 5 des Fluid- stromes innerhalb der Rohrleitung 3 gerichtet sein. Die Fig. 3a und 3b zeigen im Längs- und im Querschnitt schematisch eine weitere Ausbildung der Mittel 1 zum Einbringen eines Hilfsfluidstromes 2 in den Fluidstrom innerhalb einer Rohrleitung 3 mit zum Einbringen des Hilfsfluidstromes 2 in den Fluidstrom innerhalb der Rohrleitung 3 in der Wandung der Rohrleitung 3 in Längsrich- tung der Rohrleitung 3 und über den Umfang der Rohrleitung 3 verteilt mehreren Öffnungen 9. Die Öffnungen 9 sind so angeordnet bzw. ausgebildet, dass der einbringbare Hilfsfluidstrom 2 eine tangential zum Umfang der Rohrleitung 3 gerichtete Strömungskomponente und eine in Richtung der Längsgachse 1 1 der Rohrleitung 3 gerichtete Strömungskomponente aufweist. Die in Richtung der Längsach- se 1 1 der Rohrleitung 3 gerichtete Strömungskomponente des Hilfsfluidstromes 2 kann zum einen in Strömungsrichtung 5 des Fluidstromes und zum anderen entgegen der Strömungsrichtung 5 des Fluidstromes innerhalb der Rohrleitung 3 gerichtet sein. Fig . 4 zeigt schematisch eine weitere Ausbildung der Mittel 1 zum Einbringen eines Hilfsfluidstromes 2 in den Fluidstrom innerhalb einer Rohrleitung 3 im Längsschnitt, wobei zum Einbringen des Hilfsfluidstromes 2 in den Fluidstrom innerhalb der Rohrleitung 3 in der Wandung der Rohrleitung lediglich in Längsrichtung der Rohrleitung 3 und über den Umfang der Rohrleitung 3 verteilt mehrere Öffnungen 9 angeordnet sind. Die Öffnungen 9 sind so angeordnet bzw. ausgebildet, dass der einbringbare Hilfsfluidstrom 2 eine tangential zum Umfang der Rohrleitung 3 gerichtete Strömungskomponente und eine in Richtung der Längsachse 1 1 der Rohrleitung 3 gerichtete Strömungskomponente aufweist. Die in Richtung der Längsachse 1 1 der Rohrleitung 3 gerichtete Strömungskomponente des Hilfsfluidstromes 2 kann zum einen in Strömungsrichtung 5 des Fluidstromes und zum anderen entgegen der Strömungsrichtung 5 des Fluidstromes innerhalb der Rohrleitung 3 gerichtet sein.
Fig. 5 zeigt schematisch die Mittel 1 zum Einbringen eines Hilfsfluidstromes 2 in den Fluidstrom innerhalb einer Rohrleitung 3 im Längsschnitt, wobei zum Einbringen des Hilfsfluidstromes 2 in den Fluidstrom innerhalb der Rohrleitung 3 in der Wandung der Rohrleitung lediglich in Längsrichtung der Rohrleitung 3 und über den Umfang der Rohrleitung 3 verteilt mehrere Düsen 10 angeordnet sind . Die Düsen 0 sind so angeordnet bzw. ausgebildet, dass der einbringbare Hilfsfluidstrom 2 eine tangential zum Umfang der Rohrleitung 3 gerichtete Strömungskomponente und eine in Rich- tung der Längsgachse 1 1 der Rohrleitung 3 gerichtete Strömungskomponente aufweist. Die in Richtung der Längsgachse 1 1 der Rohrleitung 3 gerichtete Strömungskomponente des Hilfsfluidstromes 2 kann zum einen in Strömungsrichtung 5 des Fluidstromes und zum anderen entgegen der Strömungsrichtung 5 des Fluid- stromes innerhalb der Rohrleitung 3 gerichtet sein.
Fig. 6 zeigt schematisch die Mittel 1 zum Einbringen eines Hilfsfluidstromes 2 in den Fluidstrom innerhalb einer Rohrleitung 3 im Längsschnitt, wobei das dem in der Rohrleitung 3 strömenden Fluid 4 gleiche Fluid des Hilfsfluidstromes 2 über eine Leitung 16 dem Fluidstrom in der Rohrleitung 3 entnommen wird, mittels der Einrichtung zur Druckerhöhung 14 eine Druckerhöhung gegenüber dem Druck des Fluides 4 in der Rohrleitung 3 erfährt und in die zweite Kammer 12 eingeleitet wird.
Fig. 7 zeigt schematisch die Mittel 1 zum Einbringen eines Hilfsfluidstromes 2 in den Fluidstrom innerhalb einer Rohrleitung 3 im Längsschnitt, wobei das dem in der Rohrleitung 3 strömenden Fluid 4 gleiche Fluid des Hilfsfluidstromes 2 über eine Leitung 16 dem Fluidstrom in der Rohrleitung 3 entnommen wird, mittels der Einrich- tung zur Druckerhöhung 14, die in diesem Beispiel als Pumpe ausgebildet ist, eine Druckerhöhung gegenüber dem Druck des Fluides 4 in der Rohrleitung 3 erfährt und in die zweite Kammer 12 eingeleitet wird.
In Fig. 8 ist eine perspektivische Ansicht eines Abschnittes einer Rohrleitung 3 gezeigt, an deren Umfang vier Düsen 10 als Mittel 1 zum Einbringen eines Hilfsfluidstromes in das in der Rohrleitung 3 strömende Fluid 4 so angeordnet sind, dass ein Hilfsfluidstrom mit einer überwiegend tangential zum Umfang der Rohrleitung 3 gerichteten Strömungskomponente, wie durch die Pfeile 17 veranschaulicht, in das innerhalb der Rohrleitung 3 in Strömungsrichtung 5 strömende Fluid 4 eingebracht wird . Die Düsen 10 sind dabei in Richtung der Längsachse 1 der Rohrleitung 3 versetzt zueinander angeordnet. In Fig. 8 ist schematisch die Ausbildung einer Drallströmung des in der Rohrleitung 3 strömenden Fluides 4 infolge des Einbringens eines Hilfsfluidstromes mit überwiegend tangential zum Umfang der Rohrleitung 3 gerichteter Strömungskomponente veranschaulicht.
Fig. 9 zeigt einen Querschnitt des in Fig. 8 dargestellten Abschnittes der Rohrleitung 3. Die Düsen 10 sind so an der Rohrleitung 3 angeordnet, dass der mitteis der Düsen 10 in das in der Rohrleitung 3 strömende Fluid 4 einbringbare Hilfsfluidstrom eine überwiegend tangential zum Umfang der Rohrleitung 3 gerichtete Strömungs- komponente besitzt. Liste der verwendeten Bezugszeichen
1 - Mittel zum Einbringen eines Fluides in den Fluidstrom innerhalb einer Rohrleitung
2 - Hilfsfluidstrom
3 - Rohrleitung
4 - Fluid
5 - Strömungsrichtung
6 - Öffnungen
7 - Ringkammer
8 - Mittel zum zyklischen Austragen von in der Ringkammer 6 abgelagerten
Feststoffpartikeln
9 - Öffnungen
10- Düsen
1 1 - Längsachse
12 - zweite Ringkammer
13- Leitung
14 - Einrichtung zur Druckerhöhung
15- dritte Kammer
16- Leitung
17- Pfeil

Claims

Patentansprüche
1 . Anordnung zur Abscheidung von Feststoffpartikeln aus einem in einer Rohrlei- tung (3) strömenden Fluid (4), wobei unter Fluid (4) ein Gas oder eine Flüssigkeit verstanden wird, mindestens aufweisend,
• Mittel (1 ) zum Einbringen mindestens eines Hilfsfluidstromes (2) in den Fluid- strom innerhalb der Rohrleitung (3) aus einem zu dem in der Rohrleitung (3) strömenden Fluid (4) gleichen Fluid, wobei besagte Mittel (1) zum Einbringen des Hilfsfluidstromes (2) derart angeordnet und/oder ausgebildet sind, dass der eingebrachte Hilfsfluidstrom (2) eine tangential zum Umfang der Rohrlei¬ tung (3) gerichtete Strömungskomponente aufweist, derart, dass der Fluid- strom innerhalb der Rohrleitung (3) in eine Drallströmung versetzbar ist, und
• in Strömungsrichtung (5) des Fluidstromes in der Rohrleitung (3) stromabwärts in der Wandung der Rohrleitung (3) angeordnete Öffnungen (6) zu einer außerhalb des Strömungsquerschnittes der Rohrleitung (3) befindlichen Kammer (7) sowie
• Mittel (8) zur kontinuierlichen oder zyklischen Entleerung der Kammer (7).
2. Anodnung nach Anspruch 1 ,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Mittel (1 ) zum Einbringen des Hilfsfluidstromes (2) mehrere um den Umfang der Rohrleitung (3) angeordnete Düsen (10) mit einer tangential zum Umfang der Rohrleitung (3) gerichteten Ausströmrichtung sind.
3. Anodnung nach Anspruch 1 ,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Mittel (1 ) zum Einbringen des Hilfsfluidstromes (2) mehrere um den Umfang der Rohrleitung (3) angeordnete Düsen (10) mit einer tangential zum Umfang der Rohrleitung (3) und schräg zur Längsachse (1 1 ) der Rohrleitung (3) gerichteten Ausströmrichtung sind.
4. Anordnung nach Anspruch 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Anordnung weiterhin eine Einrichtung (13, 16) zur Entnahme von Fluid aus der Rohrleitung (3) sowie eine Einrichtung (14) zur Erhöhung des Druckes des entnommenen Fluides aufweist und die Einrichtung (14) zur Erhöhung des Druckes des entnommenen Fluides mit den Mitteln (1 ) zum Einbringen des Hilfs- fluidstromes (2) in den Fluidstrom innerhalb der Rohrleitung (3) wirkverbunden sind.
5. Anordnung nach Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, dass
die in der Wandung der Rohrleitung (3) angeordneten Öffnungen (6) zu einer außerhalb des Strömungsquerschnittes der Rohrleitung (3) befindlichen
Kammer (7) als eine Vielzahl von die Wandung der Rohrleitung (3) in einem spit- zen Winkel zur Längsachse (1 1 ) der Rohrleitung (3) sowie zur Strömungsrichtung (5) des in der Rohrleitung (3) strömenden Fluides (4) die Wandung der Rohrleitung (3) durchbrechende Schlitze ausgebildet sind, dass diese Schlitze um den Umfang der Rohrleitung (3) angeordnet sind und die außerhalb der Rohrleitung befindliche Kammer (7) als konzentrisch die Rohrleitung (3) umgebende Ringkammer (7) ausgebildet ist.
6. Anordnung nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet, dass
sich die Ringkammer (7) in Richtung der Längsachse ( 1) der Rohrleitung (3) entlang einer Länge, die mindestens dem Durchmesser der Rohrleitung (3) entspricht, erstreckt, dass die die Wandung der Rohrleitung (3) in einem spitzen Winkel zur Längsachse (1 1 ) der Rohrleitung (3) sowie zur Strömungsrichtung (5) des in der Rohrleitung (3) strömenden Fluides (4) durchbrechenden Schlitze (6) in Längsrichtung der Rohrleitung (3) sowie in Strömungsrichtung (5) des Fluides (4) am stromaufseitigen Ende der Ringkammer (7) angeordnet sind, dass in der Ringkammer (7) Schikanen für ein in Längsrichtung die Ringkammer (7) durchströmendes Fluid ausgebildet sind und dass in Längsrichtung der Rohrleitung (3) sowie in Strömungsrichtung (5) des Fluides (4) am stromabseitigen Ende der Ringkammer (7) in der Wandung der Rohrleitung (3) die Ringkammer (7) mit dem Inneren der Rohrleitung (3) verbindende Durchbrüche angeordnet sind.
7. Anordnung nach Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Anordnung weiterhin eine Absaugeinrichtung aufweist, die in Wirkverbindung zu der außerhalb des Strömungsquerschnittes der Rohrleitung (3) befindlichen Kammer (7) steht.
8. Verfahren zur Abscheidung von Feststoffpartikeln aus einem in einer Rohrleitung (3) strömenden Fluid (4), mindestens aufweisend, die Schritte
• Einbringen mindestens eines Hilfsfluidstromes (2) in den Fluidstrom innerhalb der Rohrleitung (3) aus einem zu dem in der Rohrleitung (3) strömenden Fluid (4) gleichen Fluid mit einer tangential zum Umfang der Rohrleitung (3) gerichteten Strömungskomponente zur Erzeugung einer Drallströmung des in der Rohrleitung (3) strömenden Fluides (4),
• Ableiten eines Teiles des mit einer Drallströmung in der Rohrleitung (3) strömenden Fluides am Umfang der Rohrleitung (3),
· Abtrennen von Feststoffpartikeln aus dem abgeleiteten Fluid.
9. Verfahren nach Anspruch 8,
gekennzeichnet durch das
Einbringen mindestens eines Hilfsfluidstromes (2) in den Fluidstrom innerhalb der Rohrleitung (3) aus einem zu dem in der Rohrleitung (3) strömenden Fluid (4) glei¬ chen Fluid mit einer tangential zum Umfang der Rohrleitung (3) gerichteten Strö¬ mungskomponente zur Erzeugung einer Drallströmung des in der Rohrleitung (3) strömenden Fluides (4) und mit einer in Richtung der Längsachse (1 1) der Rohr¬ leitung (3) gerichteten Strömungskomponente,
10. Verfahren nach Anspruch 8 oder 9,
dadurch gekennzeichnet, dass
das abgeleitete Fluid nach der Abtrennung der Feststoffpartikel in den Fluidstrom innerhalb der Rohrleitung (3) zurückgeführt wird.
1 1 . Verfahren nach Anspruch 8 bis 10,
dadurch gekennzeichnet, dass
dem in der Rohrleitung (3) strömenden Fluid (4) ein Teilfluidstrom entnommen wird, dass dieser Teilfluidstrom einer Druckerhöhung unterzogen wird und dass dieser druckerhöhte Teilfluidstrom zur Erzeugung der Drallströmung des in der Rohrleitung (3) strömenden Fluides (4) als Hilfsfluidstrom (2) in das in der Rohrlei¬ tung (3) strömende Fluid (4) eingebracht wird.
12. Verfahren nach Anspruch 8 bis 1 1 ,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Einbringen des Hilfsfluidstromes (2) in das in der Rohrleitung (3) strömende Fluid über den Umfang der Rohrleitung (3) verteilt an mehreren Einbringstellen (9, 10) erfolgt.
13. Verfahren nach Anspruch 10 oder 1 1 ,
dadurch gekennzeichnet, dass
das abgeleitete Fluid nach der Abtrennung der Feststoffpartikel einer Druckerhöhung unterzogen und nachfolgend als Hilfsfluidstrom (2) zur Erzeugung einer Drallströmung des in der Rohrleitung (3) strömenden Fluides (4) in das in der Rohrleitung (3) strömende Fluid (4) eingebracht wird.
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