DE1289030B - Vorrichtung zur Abscheidung von Fluessigkeiten aus Gas-Fluessigkeits-Gemischen - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Ab- hört auch der Gegenstand der vorliegenden Erfinscheidung von Flüssigkeiten aus Gas-Flüssigkeits- dung. " V."..-."...

Gemischen, insbesondere zur Abscheidung von Derartige Wasserabscheider sind in verschiedenen

Wasser aus Dampf-Wasser-Gemischen, auch Dampf- Bauweisen bekannt, so z. B. eine Abscheidevorrichtrockner genannt. 5 tung (deutsche Patentschrift 194 445), bei der das

Um die Dampffeuchte vor dem Eintritt in die Dampf-Flüssigkeits-Gemisch entlang einer Reihe von Sattdampfturbinen klein zu halten oder die bei der Ablenkungsflächen strömt, an denen gegen die Expansion entstehenden Wassertropfen zwischen den Stromrichtung offene Abführungsrinnen angeordnet Stufengruppen der Turbine abzuscheiden, sind in sind und in die die auf den Ablenkungsflächen abden Dampfweg bei Siede- und Druckwasserreaktoren io geschiedenen Wassertropfen mit Hilfe der Strömung Wasserabscheider (Dampftrockner) eingebaut. Weiter gefördert und aus dem Strom schräg nach unten abist bei Heißdampfreaktoren und schnellen Brütern geschieden werden.

mit Dampfkühlern z. B. eine weitgehende Herab- Bei einer anderen Bauart (H. J. Ulrich »Mecha-

setzung des Wassergehaltes im Dampf vor dem Ein- nische Verfahrenstechnik«, Springer-Verlag 1967, tritt in den Überhitzer zum Vermeiden von Korrosio- 15 S. 264, Abb. 6,15) wird der Gesamtstrom in eine nen, Erosionen und Ablagerungen an den Brenn- Vielzahl zickzackförmiger Einzelströme unterteilt, stoffhülsen erforderlich. An den Stellen der Richtungsumlenkung trifft die

Für den Abscheidevorgang sind von Bedeutung Strömung auf die Wandfläche und schleudert Wasserdie Wichte des Tragstromes und der Tropfen, die tropfen aus. Diese Wassertropfen werden durch die Abmessungen dieser Tropfen sowie die Geschwindig- ao Strömung an dieser Fläche entlang und an der keit des Tragstromes. Je nach dem Dampfzustand nächsten Umkehrstelle in eine in den Tragstrom und den Entstehungsbedingungen ergeben sich unter- hineinragende und entgegen der Strömungsrichtung schiedliche Tropfendurchmesser, die, sich um einen offene Tasche geführt und laufen nach unten ab. mittleren Durchmesser gruppierend, einen darüber- Bekannt ist auch eine Vorrichtung (deutsche Aus-

und darunterliegenden Bereich umfassen. Da mit ab- 35 legeschrift 1046 576), bei der, etwa quer zur nehmendem Durchmesser die Tropfen wegen der Strömungsrichtung, mindestens eine Reihe von zur geringer werdenden Massenträgheit den Richtungs- Strömungsrichtung geneigten, untereinander paränderungen des Tragstromes immer besser folgen, allelen und sich in Strömungsrichtung jalousieartig werden kleinere Tropfen schlechter abgeschieden als überdeckenden Umlenkflächen vorgesehen sind, an größere, so daß in jedem Abscheider nur Tropfen 30 deren vom Gasstrom zuletzt bestrichenen Randmit einem bestimmten unteren Durchmesser, dem abschnitt sich eine zur Umlenkfläche hin offene und sogenannten Grenzdurchmesser, noch sicher abge- annähernd senkrechte Fangtasche für die Abführung schieden werden. Kleinere Tropfen als die des der ausgeschiedenen Flüssigkeit anschließt. Die im Grenzdurchmessers verlassen den Abscheider mit wesentlichen eben ausgebildete Umlenkfläche wird dem Tragstrom, ohne von dem Wasserfilm auf den 35 unter einem mit zunehmender Strömungsgeschwin-Begrenzungsflächen eingefangen zu sein. digkeit abnehmenden kleinen Winkel zur Strömungs-

Niedriger Druckverlust, möglichst kleiner Tropfen- richtung geneigt angeordnet und in ihrer Vergrenzdurchmesser, sichere Ableitung des abge- längerung als mit einem schmalen Längsschlitz verschiedenen Wassers unter Vermeidung einer nach- sehene Tasche ausgebildet, wobei die den Längsträglichen Zerstäubung eines Teils der abge- 40 schlitz begrenzende Kante nicht oder nur um ein schiedenen Menge sowie einfache und billige Bau- sehr geringes Maß in den die Umlenkfläche beweise sind einige der Forderungen, die an einen streichenden Gasstrom hineinragt, guten Abscheider zu stellen sind. Bei einer anderen Vorrichtung (deutsche Auslege-

Neben Abscheidern, bei denen bestimmte Stoffe, schrift 1249 221) sind nebeneinander senkrecht z. B. Aktivkohle, die Flüssigkeit absorbieren, werden 45 stehende und zur allgemeinen Strömungsrichtung vor allem zwei Abscheidergruppen angewandt. Bei annähernd parallel angeordnete Platten angeordnet, der einen wird die Strömung gegen Prallflächen ge- die in Richtung des Gasstromes zunächst gewellt und leitet, die eine plötzliche Richtungsänderung der dann eben ausgebildet sind, wobei die gewellten Strömung bewirken, wodurch die Flüssigkeitstropfen Platten von den ebenen Platten durch einen infolge ihrer relativ großen Dichte auszentrifugiert 50 Zwischenraum getrennt und derart ausgebildet sind, und gegen Bleche geschleudert werden. Das gleiche daß der austretende Gasstrom unter einem Winkel Prinzip liegt den Abscheidern zugrunde, bei denen auf die ebenen Platten auftrifft, deren jede beidseitig die Flüssigkeitsabscheidung durch mehrmalige, mindestens eine an sich bekannte Abscheidenut aufhintereinander folgende Umlenkungen mit Hilfe von weist.

Rippen oder Leitblechen erreicht wird. Zu der 55 Der Nachteil dieser Vorrichtungen ist der, daß auf anderen Gruppe gehören die Abscheider, bei denen den relativ großen Abscheideflächen bei großer durch exzentrische oder tangentiale Einleitung der Turbulenz des Tragstromes immer wieder ein Mit-Strömung in einen Behälter eine Rotation um die reißen bereits abgeschiedener Wassertropfen erfolgt, Behälterachse bewirkt wird. Durch die Fliehkraft insbesondere dann, wenn bei großen Mengen abgewerden die Flüssigkeitsteilchen ausgeschieden. Bei- 60 schiedener Flüssigkeit der Flüssigkeitsfilm auf den spiel dafür sind die Zyklonabscheider, bei denen der Abscheideflächen so stark wird, daß er nicht schnell Dampf aus dem sich bildenden Dampfkern abge- genug nach unten oder zu den Fangtaschen transzogen wird, während die ausgeschleuderte Flüssig- portiert werden kann.

keit infolge der Schwerkraft an der inneren Be- Aufgabe der Erfindung ist es, eine in der Her-

grenzungswand nach unten abfließt. 65 stellung einfache und wenig Raum beanspruchende

Bei Kombinationen von Abscheidern können die Abscheidevorrichtung zu schaffen, bei der der VorAbscheider der zweiten Gruppe solchen der ersten gang der Flüssigkeitsabscheidung in mehrfach hintervorgeschaltet werden. Zu der ersten Gruppe ge- einander folgende und voneinander unabhängige

Einzelabscheidevorgänge unterteilt wird, von denen jeder eine eigene, von der Strömung nicht behinderte Flüssigkeitsabführung aufweist.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß entgegen der Strömungsrichtung des Gas-Flüssigkeits-Gemisches offene Fangtaschen mit rechteckigem, aber auch rundem oder sonstigem Querschnitt versetzt angeordnet werden, wobei die Breite des Eintrittsschlitzes der Fangtasche vorzugsweise weniger als die Hälfte der Fangtaschenbreite beträgt und der Abstand einer Reihe hintereinander angeordneter Fangtaschen von der der benachbarten Reihe kleiner ist als die größte Breite einer Fangtasche. Im weiteren Ausbau der Erfindung sind an der Rückseite der Fangtaschen Ableitbleche angeordnet, die entweder bis zum Eintritt der folgenden Fangtasche oder in diese hineingeführt sind.

Durch die rechtwinkligen Umlenkungen der Strömungswege zwischen den Fangtaschen wird einerseits die Zentrifugalkraft ausgenutzt, die zur Ausschleuderung der Flüssigkeitsteile führt, andererseits die Adhäsionskraft zur Abführung der ausgeschiedenen Flüssigkeitsteile auf den hinter den Fangtaschen angebrachten Ableitblechen, die durch die Strömung zum Eingang der nachfolgenden Fangtasche geschoben werden.

Kurze Abstände der hintereinander angeordneten Fangtaschen und Führung der Fangbleche von der Hinterkante der Fangtaschen in die Öffnung der dahinter angeordneten Tasche ermöglichen es also, die abgeschiedenen Flüssigkeitsteilchen rasch dem Strömungseinfluß zu entziehen, wodurch ein erneutes Ablösen vermieden wird.

Die abgeschiedene Flüssigkeit kann ohne Behinderung durch Strömungsvorgänge infolge der Schwerkraft in den Fangtaschen nach unten in Sammelbehälter oder -räume abfließen.

Die Erfindung wird zweckmäßig an den in den F i g. 1 bis 5 dargestellten Beispielen erläutert.

Das von den Seitenplatten 1 und der nicht gezeichneten Decken- und Bodenbegrenzung gebildete Gehäuse wird in Strömungsrichtung durch senkrecht eingebaute Blechplatten 2 in eine Vielzahl gleich breiter Kanäle3 (Fig. 1) unterteilt. Durch Bolzen4, die quer zur Strömungsrichtung durch die Blechplatten 2 und die Seitenplatte 1 hindurchgeführt sind, an einer oder beiden Seiten verschraubt oder verschweißt, werden die Platten gehalten. Der Abstand der einzelnen Blechplatten 2 untereinander wird durch über die Bolzen 4 geschobene Distanzröhrchen 5 eingestellt.

Auf beiden Seiten der Blechplatten 2, bei den äußeren Platten 6 nur auf einer Seite, sind, hintereinander und versetzt, Profile 7 angebracht, durch die die Fangtaschen 8 gebildet werden. Die Profile 7 können beispielsweise durch Punktschweißen an den Blechplatten 2 befestigt sein. Die Fangtaschen 8 sind entgegen der Strömungsrichtung offen. Die Breite des Kanals 3 ist geringer als der doppelte Abstand der äußeren Kante des Profils 7 von der Blechplatte 2.

F i g. 2 zeigt ein Konstruktionsbeispiel, bei dem die Bolzen 4 und die Distanzstücke 5 sowie die Blechplatten 2 in Fortfall kommen, da die Halterung der Einzelprofile in der Decke des Gehäuses und/ oder im Boden des Gehäuses erfolgt. Die Profile sind

z. B. an der Decke aufgesetzt und angeschweißt oder in die in der Decke angebrachten Ausschnitte eingesetzt und danach verschweißt. Das Profil 9 bildet hier eine Fangtasche 10, die an der Rückseite in ein Ableitblech 11 ausläuft, das z. B. auch angeheftet oder angeschweißt sein kann. Dieses Leitblech reicht bis zum Eingang in die dahinterliegende Fangtasche 10, wie in Fig. 2 dargestellt, oder, wie bei dem Leitblech 12 in Fig. 3, auch bis tief in die Fangtasche hinein.

F i g. 4 zeigt noch ein Beispiel für die konstruktive Ausführung von Fangtasche 12 und Leitblech 13, bei der beide gemeinsam aus einem Blech hergestellt sind und wobei gegebenenfalls in der Fangtasche 12, dort wo die Seitenteile des Leitbleches 13 aufeinandertreffen, das Profil durch Punktschweißung zusammengehalten wird.

F i g. 5 gibt schließlich ein Beispiel, bei dem nur noch Fangtaschen 14 vorhanden sind, die beispielsweise auch durch mit Längsschlitzen versehene Rohre runden oder anderen Querschnittes gebildet sein können.

Die Vielzahl dicht hintereinander folgender Abscheideelemente, der kurze Weg von der Abscheidestelle bis zur Abflußstelle und damit geringer Einfluß der Turbulenz der Strömung auf die Ableitung des Wasserfilms, einfache Anordnung und kurze Bauränge sind die wesentlichen Vorteile der vorliegenden Erfindung.

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Abscheiden von Flüssigkeit aus Flüssigkeits-Gas/Dampf-Gemischen mit entgegen der Strömungsrichtung offenen, hintereinander und versetzt nebeneinander angeordneten Fangtaschen zur Abführung der abgeschiedenen Flüssigkeit, dadurch gekennzeichnet, daß der Strömungsweg zwischen den Fangtaschen (8, 10, 12, 14) mit den entgegen der Strömungsrichtung angeordneten und senkrecht verlaufenden Eingangsschlitzen der Fangtaschen weniger als halb so breit ist wie der Abstand der Blechplatten (2) voneinander bzw. als die Profilbreite (10, 12, 14) und die die Fangtaschen (8) mitbildenden Blechplatten (2) oder die hinter den Fangtaschen (10,12) an der Rückseite angebrachten Ableitbleche (11,12,13), entweder etwa bis zum Eintritt in die dahinterliegenden Fangtaschen oder in diese hineingeführt sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Fangtaschen aus zwei Profilen (7) gebildet sind, die auf beiden Seiten einer durchgehenden Blechplatte (2) befestigt sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Fangtasche (10) aus einem Stück hergestellt und auf der Rückseite ein Ableitblech (11,12) befestigt ist.

4. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß Fangtasche (12) und Ableitblech (13) aus einem Stück hergestellt sind.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ohne Ableitbleche eingebaute Fangtaschen (14) aus Blech oder Rohren runden, viereckigen oder anderen Querschnittes hergestellt sind.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen