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"Flüssigkeitsabscheider".
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Die Erfindung betrifft ein aus Einzelprofileh zusammengesetztes wandartiges
Element zum Abscheiden von Plüssigkeit aus C eillem Flüssigkeits/Gas-Gemisch.
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Um z.B. die Dampffeuchte vor dem Eintritt in die Sattdampf-@turbinen
klein zu halten oder die bei der Expansion entstehenden Wassertropfen zwischen den
Stufengruppen der Turbine abzuscheiden, sind z.B. in den Darnpfweg bei Siede- und
Druckwasserreaktoren Wasserabscheider (Dampftrockner) eingebaut. Weiter ist bei
Heißdampfreaktoren und schnellen Briitern mit Dampfkühlern z.fl. eine weitgehende
Herabsetzung des Wassergehaltes im Dampf vor dem Eintritt in den i.berhitzer zum
Vermeiden von Korrosionen, Erosionen und Ablagerungen an den Brennstoffhülsen erforderlich.
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für den Abscheidevorang sind von Bedeutung die Wichte des Tragstromes
und der Tropfen, die Abmessungen dieser Tropfen sowie die Geschwindigkeit des Tragstromes.
Je nach dem Gaszustand und den Entstchungsbedingungen ergeben sich unterschiedliche
Tropfendurchmesser, die, sich um einen mittleren Durchmesser gruppierend, einen
darüber-und darunterliegenden Bereich umfassen. Da mit abnehmendem Durchmesser die
Tropfen wegen der geringer werdenden
Massenträgheit den Richtungsänderungen
des Tragstromes immer besser folgen, werden kleinere Tropfen schlechter abgeschieden
als gröberes so daß in jedem Abscheider nr Tropfen mit einem bestimmten unteren
Durchmesser, dem sogenannten Grenzdurchmesser, noch sicher abgeschieden werden Kleinere
Tropfen als die des Grenzdurchmessers verlassen den Abscheider mit dem Tragstrom,
ohne von dem Flüssigkeitsfilm auf den Begrenzungsflächen eingefangen zu sein.
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Niedriger Druckverlust, möglichst kleiner Tropfengrenzdurchmesser,
sichere Ableitung der abgeschiedenen Fliissifrkeit unter Vermeidung einer nachträglichen
Zerstäubung eines Teils der abgeschiedenen Menge sowie einfache hnd billige Bauweise
sind einige der Forderungen, die an einen guten Abscheider zu stellen sind.
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Bei bisher bekannten Abscheidern (DRP 194 445; H.J.Ullrich mechanische
Verfahrenstechnik, Springer-Verlag 1967, Seite 264, Abb. &, 15; DAS 1 046 576)
werden entweder Ablenkflächen verwendet, an denen gegen die Strömungsrichtung offene
Abführrinnen angeordnet sind oder der Gesamtstrom in eine Vielzahl zickzack-formiger
Einzelströme unterteilt ist oder quer zur Strömungsrichtung mindestens eine Rei@e
Von zur Strömungsrichtung jalousieartig sich überdeckenden Umlenkflächen angeordnet
sind. Es wurden auch nebeneinander senkrecht steheslde und zur allgemeinen Strömungsrichtung
annSihernd parallel angebrachte Platten bekannt (DAS 1 249 221).
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Des weiteren wurde eine Vorrichtung bekannt (DBP 1 113 060), bei der
eine zur Grobabscheidung dienende Prallwand angeordne t ist. Es wurden weiterhin
Vorrichtungen zur @bscheidung von Flüssigkeiten aus einem Flüssi@keits/Gas-Gemisch
bekannt (DBGN 7 005 429 und DAS1 289 030), bei denen das Fliissikeits/Gas-Gemisch
an einer Reihe von verschiedenartig geformten Profilen, hintereinander oder versetzt
hintereinander angebracht, vorbeigeführt wird
Nachteilig an diesen
Vorrichtungen ist, daß bei großer Turbulenz des Tragstromes ein Mitreißen bereits
abgeschiedener Fltisslgkeitstropfen erfolgen kann, insbesondere danni, dr wenn große-Mengen
abgeschiedener Flüssigkeiten nicht schnell genug abgeleitet werden. Ein weiterer
Nachteil besteht in der nicht einfachen herstellung.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, zur Abscheidung von Fltissigkeit
aus einem Fltissiglreits/Gas-Gemisch Elemente zu schaffen, die einfach herstellbar
sind und mit denen ein wirkungsvoller Austrag aus dem Flussigkeits/Gas-Gemisch erreichbar
ist.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Einzelprofile
zickzackförmig ausgebildet und in paralleler Anordnung zueinander ein Hohlprofil
bilden und däß in den der Strömung zugewandten Flächen Teilflächen um eine in der
Knicklinie liegende Achse ausgebogen sind und die Ausbiegung so weit fortgeführt
ist, daß die ausgebogenen Teilflache mit der der Strömungsrichtung abgewandten Fläche
fluchtet und ihre freie Kante dichtend an der Innenseite der der Strömung abgewandten
Fläche anliegt. Des weiteren ist die Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß die Einzelprofile
an der An- und Abströmseite dicht miteinander verbunden sind. Ein weiteres Merkmal
der Erfindung besteht darin, daß mehrere Elemente parallel zueinander angeordnet
sind und die jeweiligen der Strömung zugewandten Flächen und die der Stromunffl
abgewandten Flächen untereinander parallel liegen.
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Ein Ausftthrungsbeispiel ist in der Zeichnung dargestellt und wird
im folgenden näher beschrieben.
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Es zeiten: Fig. 1 die Perspektive eines Einzelelementes, die 2 die
Draufsicht auf ein Einzelelement, 3 3 einen Teilschnitt nach der Linie III-III durch
ein Einzelelement entsprechend Fig. 1
Fig. 4 eine der Strömungsrichtung
abgewandte Fläche mit der ausgebogenen und mit Nasen versehenen Teil fläche aus
der der Strömung zugewandten Fläche, 5 eine Anordnung von Einzelelementen in einer
Vorrichtung zum Abscheiden von Flüssigkeit aus einem Fliissigkeits/Gas-Gemisch.
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Das Element i besteht aus zickzack-förmig gebogenen Einzelprofilen
2, 3 (Fig, 1) und ist zur Bildung eines iiohlraumes 4 an seiner An- und Abströmseite
5, 6 dicht verschlossen.
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In den der Strömungsrichtung zugewandten Flächen 7 (Fig. 5) sind Teilfl;?:chen
8 zu Öffnungen 9 um eine in der Knicklinie 10 liegende Achse ausgebogen. Die Ausbiegung
wird so weit fortgeführt, daß die ausgebogene Teilfläche 8 mit der der Strömung
abgewandten Fläche il fluchtet und an der Innenseite mit ihrer freien Kante 15 der
der Strömungsrichtung abgewandten Fläche 11 dicht anliegt. Das Abdichten wird mittels
Schweißung erreicht, oder es werden gleichzeitig mit den Teilflächen 8 Nasen 12
ausgestanzt, die durch Ausnehmungen 13 in der der Strömung abgewandten Flache 11
durchgeschoben und auf der anderen Seite umgebogen werden.
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Durch das Ausbiegen der Teilflächen 8, fluchtend zu der der Strömung
abgewandten Fläche 11, entsteht ein Raum 14 zum Abführen der abgeschiedenen Fliissigkeitströpfohen.
Die abgeschiedene Flüssigkeit fließt infolge der Schwerkraft nach unten und wird
mittels nicht dargestellter Einrichtungen abgefiillrt. Durch die Gestaltung des
Raumes 14 wird gewährleistet, daß auch bei großer Turbulenz des Fliissikeits/Gas-Gemisches
keine Flüssigkeitstropfen mehr aus dem Raum 14 herausgerissen werden können und
somit den Wirkungsgrad der Vorrichtung wesentlich verschlechtern víirden .
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Der Abstand der beiden Einzelprofiie 2, 5 zueinander (Fig. 3) wird
zwangsl iufig gebildet durch die Größe der
ausgebogenen Teilflächen
8, wobei das Maß a der Brette der Teilflächen 8 entspricht (Fig. 4) und somit der
Abstand der Einzelprofile 2, 3 vorgegeben ist.
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Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin,
daß mit geringem konstruktivem Aufwand und erhöhtem Durchsatzvolumen eine einwandfreie
Abscheidung der Fliissigkeit aus einem Fllissigkeits/Gas-Gemisch gewährleistet ist.
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Ein weiterer Vorteil vorliegender Erfindung ist darin zu sehen, daß
die einzelnen Elemente für eine Massenproduktion geeignet sind, da sie wegen ihrer
einfachen Gestaltung arbeitstechnisch ohne großen Material- und Arbeitsaufwand herstellbar
sind. Dadurch daß nur einfache Blechplatten, im Gegensatz zu bekannten Vorrichtungen,
Verwendung finden, werden auch die Lagerhaltungskosten um ein Vielfaches gesenkt.