JP5787573B2 - Gas-liquid separator - Google Patents

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Description

本発明は、気液分離装置に関する。   The present invention relates to a gas-liquid separator.

プラントによっては、液体に含まれる気体を取り除く気液分離が必要とされる場合がある。例えば、特許文献１には、遠心力を利用した気液分離装置が記載されている。   Depending on the plant, gas-liquid separation for removing gas contained in the liquid may be required. For example, Patent Document 1 describes a gas-liquid separation device using centrifugal force.

特開２００７−０５０３３２号公報JP 2007-0050332 A

しかしながら、特許文献１に記載の遠心力を利用した気液分離装置は、回転駆動力を発生させるモータが必要である。モータを不要とし、液体に含まれる気体を取り除くには、気体の気泡を自然に沈静させる方法があるが、沈静させるには時間もかかり、静置槽を設ける必要がある。このため、簡易な構造で効率よく液体に含まれる気体を低減できる気液分離装置が望まれている。   However, the gas-liquid separator using the centrifugal force described in Patent Document 1 requires a motor that generates a rotational driving force. In order to remove the gas contained in the liquid without using a motor, there is a method of naturally calming the gas bubbles, but it takes time to calm down, and it is necessary to provide a stationary tank. For this reason, the gas-liquid separator which can reduce the gas contained in a liquid efficiently with a simple structure is desired.

本発明は、上述した課題を解決するものであり、液体容器を液体が流通することで液体に含まれる気体を低減できる気液分離装置を提供することを目的とする。   The present invention solves the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a gas-liquid separation device that can reduce the gas contained in the liquid by flowing the liquid through the liquid container.

上述の目的を達成するために、気液分離装置は、液体が流入する液体流入口と、前記液体が流通する液体容器と、前記液体が流出する液体流出口と、を含み、前記液体容器の内部に、複数の平板状の多孔板を含み、隣り合う多孔板は、前記液体流入口側の前記多孔板の孔に噴流が流れ、前記噴流の方向において、前記液体流入口側の前記多孔板の孔が前記液体流出口側の前記多孔板の孔と全てが重なりあわず、前記噴流の周囲に自由渦が生じていることを特徴とする。 In order to achieve the above-mentioned object, a gas-liquid separation device includes a liquid inlet through which a liquid flows, a liquid container through which the liquid flows, and a liquid outlet through which the liquid flows out. A plurality of flat plate-like perforated plates are included therein, and the adjacent perforated plates are such that a jet flows in the holes of the perforated plate on the liquid inlet side, and the porous plate on the liquid inlet side in the direction of the jet. the holes are not-overlapping are holes and the total hand of the porous plate of the liquid flow outlet, characterized in that the free vortex occurs around the jet.

これにより、液体容器を液体が流通することで液体に含まれる気体を低減できる。例えば、回転駆動力を発生させるモータを不要とし、気体の気泡を自然に沈静させる時間を短縮することができる。   Thereby, the gas contained in the liquid can be reduced by the liquid flowing through the liquid container. For example, a motor for generating a rotational driving force is not required, and the time for naturally calming gas bubbles can be shortened.

本発明の望ましい態様として、前記噴流の周囲に自由渦が生じていることが好ましい。これにより、微細気泡が自然渦に捕集され、自由渦の中心で気泡成長することができる。その結果、微細気泡を大きな気泡へ成長させることができる。このため、気泡の上昇速度を増加させることができる。   As a desirable mode of the present invention, it is preferable that a free vortex is generated around the jet. As a result, the fine bubbles are collected in the natural vortex, and the bubbles can grow at the center of the free vortex. As a result, fine bubbles can be grown into large bubbles. For this reason, the rising speed of the bubbles can be increased.

本発明の望ましい態様として、前記隣り合う多孔板間の気泡が液体流入口側多孔板へ近づく方向に浮上することが好ましい。これは、隣り合う多孔板間の多孔板間流速よりも気泡の上昇速度が大きいことが起因している。これにより、液体流出口から流出する液体に含まれる気泡が低減される。   As a desirable mode of the present invention, it is preferable that bubbles between the adjacent porous plates rise in a direction approaching the liquid inlet side porous plate. This is due to the fact that the bubble rising speed is larger than the flow rate between the porous plates between adjacent porous plates. Thereby, bubbles contained in the liquid flowing out from the liquid outlet are reduced.

本発明の望ましい態様として、前記多孔板が前記液体流入口から前記液体流出口への方向に対して傾斜して前記液体容器の内壁に固定されていることが好ましい。これにより、成長した気泡が集まる箇所を一定とすることができる。   As a desirable aspect of the present invention, it is preferable that the perforated plate is fixed to the inner wall of the liquid container so as to be inclined with respect to the direction from the liquid inlet to the liquid outlet. Thereby, the location where the grown bubble gathers can be made constant.

本発明の望ましい態様として、前記多孔板は、鉛直方向の上方の端部に孔を有していることが好ましい。これにより、集まった気泡を多孔板の液体流入口側へ移動させることができる。   As a desirable mode of the present invention, it is preferable that the perforated plate has a hole at an upper end in the vertical direction. Thereby, the collected bubbles can be moved to the liquid inlet side of the perforated plate.

本発明によれば、液体容器を液体が流通することで液体に含まれる気体を低減できる気液分離装置を提供する。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the gas-liquid separation apparatus which can reduce the gas contained in a liquid because a liquid distribute | circulates a liquid container is provided.

図１は、実施形態１の気液分離装置の構成を示す説明図である。FIG. 1 is an explanatory diagram illustrating a configuration of the gas-liquid separation device according to the first embodiment. 図２は、多孔板間の噴流の流れを説明する説明図である。FIG. 2 is an explanatory diagram for explaining the flow of a jet between the perforated plates. 図３は、多孔板間の気泡の状態を説明する説明図である。FIG. 3 is an explanatory diagram for explaining the state of bubbles between the perforated plates. 図４は、実施形態２の気液分離装置の構成を示す説明図である。FIG. 4 is an explanatory diagram illustrating a configuration of the gas-liquid separation device according to the second embodiment. 図５は、実施形態３の気液分離装置の構成を示す説明図である。FIG. 5 is an explanatory diagram illustrating a configuration of the gas-liquid separation device according to the third embodiment.

本発明を実施するための形態（実施形態）につき、図面を参照しつつ詳細に説明する。以下の実施形態に記載した内容により本発明が限定されるものではない。また、以下に記載した構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のものが含まれる。さらに、以下に記載した構成要素は適宜組み合わせることが可能である。   DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Embodiments (embodiments) for carrying out the present invention will be described in detail with reference to the drawings. The present invention is not limited by the contents described in the following embodiments. The constituent elements described below include those that can be easily assumed by those skilled in the art and those that are substantially the same. Furthermore, the constituent elements described below can be appropriately combined.

（実施形態１）
図１は、実施形態１の気液分離装置の構成を示す説明図である。気液分離装置１は流入する液体１１に含まれる気体を低減した状態で液体１２を流出させる装置である。図１に示すように、本実施形態の気液分離装置１は、液体容器２０と、液体流入口２１と、液体流出口２２と、気液分離板３０とを有している。 (Embodiment 1)
FIG. 1 is an explanatory diagram illustrating a configuration of the gas-liquid separation device according to the first embodiment. The gas-liquid separator 1 is a device that causes the liquid 12 to flow out in a state where the gas contained in the flowing liquid 11 is reduced. As shown in FIG. 1, the gas-liquid separation device 1 of the present embodiment includes a liquid container 20, a liquid inlet 21, a liquid outlet 22, and a gas-liquid separation plate 30.

液体容器２０は、内部に液体１１を流通させる、例えば管状の筒体である。液体流入口２１は、液体容器２０の一端に形成された開口部である。液体流入口２１には、液体導入管等が接続され、液体導入管等により液体１１が液体流入口２１より流入する。液体流出口２２は、液体容器２０の他端に形成された開口部である。液体流出口２２には、液体排出管等が接続され、液体排出管等により液体１２が液体流出口２２より流出する。   The liquid container 20 is, for example, a tubular cylinder through which the liquid 11 is circulated. The liquid inlet 21 is an opening formed at one end of the liquid container 20. A liquid introduction pipe or the like is connected to the liquid inlet 21, and the liquid 11 flows from the liquid inlet 21 through the liquid introduction pipe or the like. The liquid outlet 22 is an opening formed at the other end of the liquid container 20. A liquid discharge pipe or the like is connected to the liquid outlet 22, and the liquid 12 flows out from the liquid outlet 22 through the liquid outlet or the like.

実施形態１の気液分離装置１は、液体容器２０の鉛直方向に液体１１が上から下へ流通している。液体流入口２１と、液体流出口２２とは、液体容器２０の鉛直方向の一端と他端に形成され対向して形成されている。   In the gas-liquid separation device 1 according to the first embodiment, the liquid 11 circulates from the top to the bottom in the vertical direction of the liquid container 20. The liquid inflow port 21 and the liquid outflow port 22 are formed at one end and the other end in the vertical direction of the liquid container 20 so as to face each other.

気液分離板３０は、複数の多孔板３１、３２を含んでいる。多孔板３１、３２は、多数の貫通した孔を有した板状体である。隣り合う多孔板３１、３２は、板面が互いに対向し、かつ一定の間隔が設けられて配置される。液体流入口２１から液体流出口２２への方向に対して傾斜して液体容器２０の内壁に固定されている。   The gas-liquid separation plate 30 includes a plurality of perforated plates 31 and 32. The perforated plates 31 and 32 are plate-like bodies having many through holes. The adjacent perforated plates 31 and 32 are arranged with their plate surfaces facing each other and with a certain interval. The liquid container 20 is fixed to the inner wall of the liquid container 20 while being inclined with respect to the direction from the liquid inlet 21 to the liquid outlet 22.

図２は、多孔板間の噴流の流れを説明する説明図である。図１及び図２に示すように、液体流入口２１側の多孔板３１は、板部４１に孔部４５が開けられている。同様に、多孔板３２は、板部５１に孔部５５が開けられている。実施形態１の多孔板３１、３２は、鉛直方向の上方の端部に孔部４５Ａ、５５Ａが形成されている。   FIG. 2 is an explanatory diagram for explaining the flow of a jet between the perforated plates. As shown in FIGS. 1 and 2, the porous plate 31 on the liquid inlet 21 side has a hole 45 in the plate portion 41. Similarly, the perforated plate 32 has holes 55 in the plate portion 51. In the perforated plates 31 and 32 of the first embodiment, holes 45A and 55A are formed at the upper end in the vertical direction.

実施形態１の気液分離装置１は、液体流入口２１側の多孔板３１の孔部４５から噴流１５が液体流出口２２側の多孔板３２へ向けて噴出している。液体流入口２１側の多孔板３１の孔部４５が液体流出口２２側の多孔板３２の孔部５５と噴流１５の方向に一部が重なりあう又は全てが重なりあわないことが好ましい。   In the gas-liquid separation device 1 according to the first embodiment, the jet 15 is ejected from the hole 45 of the porous plate 31 on the liquid inlet 21 side toward the porous plate 32 on the liquid outlet 22 side. It is preferable that the hole 45 of the porous plate 31 on the liquid inlet 21 side partially overlaps or does not overlap the hole 55 of the porous plate 32 on the liquid outlet 22 side in the direction of the jet 15.

噴流１５は、噴流領域Ａにおいて液体流速が早く、噴流領域Ａの周囲の噴流混合領域Ｂとの間に液体流速の速度剪断が生じる。速度剪断により、噴流混合領域Ｂに自由渦１７が発生する。つまり、自由渦１７は、噴流１５により生じる渦である。自由渦１７の回転中心は、圧力低下が発生するため液体中に含む気体の微細気泡６１を捕集する。   The jet 15 has a high liquid flow velocity in the jet region A, and velocity shear of the liquid flow velocity occurs between the jet 15 and the jet mixing region B around the jet region A. A free vortex 17 is generated in the jet mixing region B by velocity shear. That is, the free vortex 17 is a vortex generated by the jet 15. The rotational center of the free vortex 17 collects the fine gas bubbles 61 contained in the liquid because a pressure drop occurs.

多孔板３１の板部４１と、多孔板３２の板部５１との間の多孔板間領域Ｃには、噴流１５の影響で、自由渦１７よりも回転半径の大きな循環流１８が生じる。循環流１８により、微細気泡６１は、多孔板間領域Ｃで合体し、微細気泡６１よりも成長した気泡６５となる。   In the inter-perforated plate region C between the plate portion 41 of the perforated plate 31 and the plate portion 51 of the perforated plate 32, a circulating flow 18 having a rotation radius larger than that of the free vortex 17 is generated due to the influence of the jet 15. Due to the circulating flow 18, the fine bubbles 61 are combined in the inter-perforated plate region C to become bubbles 65 that grow more than the fine bubbles 61.

図３は、多孔板間の気泡の状態を説明する説明図である。図３に示すように、気泡６５は、浮力１９を生じる。気泡６５が液体流入口２１側の多孔板３１へ近づく方向に浮上するには、多孔板３１の板部４１と、多孔板３２の板部５１との間の多孔板間流速Ｖａよりも気泡の上昇速度Ｖｂが大きいことが必要である。気泡の上昇速度Ｖｂは、下記式（１）により示される。   FIG. 3 is an explanatory diagram for explaining the state of bubbles between the perforated plates. As shown in FIG. 3, the bubbles 65 generate buoyancy 19. In order for the bubbles 65 to float in the direction approaching the porous plate 31 on the liquid inlet 21 side, the bubbles are more than the flow rate Va between the porous plates between the plate portion 41 of the porous plate 31 and the plate portion 51 of the porous plate 32. It is necessary that the rising speed Vb is large. The bubble rising speed Vb is expressed by the following formula (1).

Figure 0005787573
Figure 0005787573

式（１）から分かるように、気泡の上昇速度Ｖｂを大きくするには、気泡６５の直径ｄを大きくすることが効果的である。また、多孔板間流速Ｖａを低下させることで、多孔板間流速Ｖａよりも気泡の上昇速度Ｖｂを大きくすることもできる。この場合、多孔板間流速Ｖａを低下させるには、多孔板３１の板部４１と、多孔板３２の板部５１との間の距離を小さくすることが好ましい。また、多孔板間流速Ｖａを低下させるには、多孔板３１の開孔率又は孔径を小さくすることが好ましい。これにより、実施形態１の気液分離装置１は、液体１１の密度、粘性率、又は含まれる気体の量に応じて、板部４１と板部５１との間の距離、多孔板３１の開孔率又は孔径を調整し、気泡６５が液体流入口２１側の多孔板へ近づく方向に浮上するようにすることができる。   As can be seen from equation (1), it is effective to increase the diameter d of the bubble 65 in order to increase the bubble rising speed Vb. Moreover, the bubble rising speed Vb can be made larger than the flow speed Va between the perforated plates by decreasing the flow speed Va between the perforated plates. In this case, in order to reduce the flow velocity Va between the perforated plates, it is preferable to reduce the distance between the plate portion 41 of the perforated plate 31 and the plate portion 51 of the perforated plate 32. Further, in order to reduce the flow velocity Va between the perforated plates, it is preferable to reduce the aperture ratio or the hole diameter of the perforated plate 31. As a result, the gas-liquid separation device 1 according to the first embodiment allows the distance between the plate portion 41 and the plate portion 51 and the opening of the perforated plate 31 according to the density, viscosity, or amount of gas contained in the liquid 11. It is possible to adjust the porosity or the hole diameter so that the bubbles 65 rise in a direction approaching the porous plate on the liquid inlet 21 side.

気泡６５は、浮力１９により上昇する。そこで、気泡６５は、鉛直方向の上方へ上っていく。多孔板３１が液体流入口２１から液体流出口２２への方向に対して傾斜して液体容器２０の内壁に固定されているので、図２に示す気泡６５は、図１に示す鉛直方向の上方の端部の孔部４５Ａに集まり、孔部４５Ａを通過して多孔板３１の液体流入口２１側へ移動する。これにより、液体１１よりも液体１２に含まれる気体が低減された状態となる。   The bubble 65 rises due to the buoyancy 19. Therefore, the bubble 65 rises upward in the vertical direction. Since the perforated plate 31 is fixed to the inner wall of the liquid container 20 while being inclined with respect to the direction from the liquid inlet 21 to the liquid outlet 22, the bubbles 65 shown in FIG. Are gathered in the hole 45A at the end of the plate, pass through the hole 45A, and move to the liquid inlet 21 side of the porous plate 31. As a result, the gas contained in the liquid 12 is reduced more than the liquid 11.

上述したように実施形態１の気液分離装置１は、液体１１が流入する液体流入口２１と、液体１１が流通する液体容器２０と、液体１２が流出する液体流出口２２と、を含み、液体容器２０の内部に、複数の多孔板３１、３２を含み、隣り合う多孔板３１、３２は、液体流入口２１側の多孔板３１の孔部４５に噴流１５が流れ、噴流１５の方向において、液体流入口２１側の多孔板３１の孔部４５が液体流出口２２側の多孔板３２の孔部５５と全てが重なりあわない。   As described above, the gas-liquid separation device 1 according to Embodiment 1 includes the liquid inlet 21 into which the liquid 11 flows, the liquid container 20 through which the liquid 11 flows, and the liquid outlet 22 from which the liquid 12 flows out. The liquid container 20 includes a plurality of perforated plates 31, 32, and the adjacent perforated plates 31, 32 flow through the hole 45 of the perforated plate 31 on the liquid inlet 21 side in the direction of the jet 15. The hole 45 of the porous plate 31 on the liquid inlet 21 side does not overlap with the hole 55 of the porous plate 32 on the liquid outlet 22 side.

これにより、液体容器を液体が流通することで液体に含まれる気体を低減できる。例えば、回転駆動力を発生させるモータを不要とし、気体の気泡を自然に沈静させる時間を短縮することができる。   Thereby, the gas contained in the liquid can be reduced by the liquid flowing through the liquid container. For example, a motor for generating a rotational driving force is not required, and the time for naturally calming gas bubbles can be shortened.

ここで、噴流１５の方向において、液体流入口２１側の多孔板３１の孔部４５が液体流出口２２側の多孔板３２の孔部５５と噴流１５の方向に一部が重なりあってもよい。噴流１５の方向において、液体流入口２１側の多孔板３１の孔部４５が液体流出口２２側の多孔板３２の孔部５５と全てが重なりあわない場合に比較して、液体流入口２１側の多孔板３１の孔部４５が液体流出口２２側の多孔板３２の孔部５５と一部が重なりあう場合は、多孔板間流速Ｖａが上昇するが、その分、多孔板３１の板部４１と、多孔板３２の板部５１との間の距離を小さくする、多孔板３１の開孔率又は孔径を小さくすることが好ましい。   Here, in the direction of the jet 15, the hole 45 of the porous plate 31 on the liquid inlet 21 side may partially overlap the hole 55 of the porous plate 32 on the liquid outlet 22 side in the direction of the jet 15. . Compared to the case where the hole 45 of the porous plate 31 on the liquid inlet 21 side does not completely overlap with the hole 55 of the porous plate 32 on the liquid outlet 22 side in the direction of the jet 15, the liquid inlet 21 side. When the hole 45 of the perforated plate 31 partially overlaps the hole 55 of the perforated plate 32 on the liquid outlet 22 side, the flow velocity Va between the perforated plates increases. It is preferable to reduce the hole area ratio or the hole diameter of the porous plate 31 that reduces the distance between the plate 41 and the plate portion 51 of the porous plate 32.

また、実施形態１の気液分離装置１は、噴流１５の周囲に自由渦１７が生じていることが好ましい。これにより、微細気泡６１が自然渦１７に捕集され自由渦１７の中心で気泡成長することができる。その結果、微細気泡６１を大きな気泡へ成長させることができる。このため、気泡の上昇速度を増加させることができる。   In the gas-liquid separation device 1 of the first embodiment, it is preferable that a free vortex 17 is generated around the jet 15. Thereby, the fine bubbles 61 are collected in the natural vortex 17 and can grow in the center of the free vortex 17. As a result, the fine bubbles 61 can be grown into large bubbles. For this reason, the rising speed of the bubbles can be increased.

また、実施形態１の気液分離装置１は、隣り合う多孔板３１、３２間の気泡６５が液体流入口２１側の多孔板３１へ近づく方向に浮上することが好ましい。これは、隣り合う多孔板３１、３２間の多孔板間流速Ｖａよりも気泡の上昇速度Ｖｂが大きいことが起因している。これにより、液体流出口２２から流出する液体１２に含まれる気泡が低減される。   Moreover, it is preferable that the gas-liquid separation apparatus 1 of Embodiment 1 floats in the direction in which the bubble 65 between the adjacent porous plates 31 and 32 approaches the porous plate 31 on the liquid inlet 21 side. This is because the bubble rising speed Vb is larger than the flow velocity Va between the porous plates 31 and 32 adjacent to each other. Thereby, bubbles contained in the liquid 12 flowing out from the liquid outlet 22 are reduced.

実施形態１の気液分離装置１は、多孔板３１、３２が液体流入口２１から液体流出口２２へ向かう方向に対して傾斜して液体容器２０の内壁に固定されていることが好ましい。これにより、成長した気泡６５が集まる箇所を一定とすることができる。   In the gas-liquid separation device 1 of the first embodiment, it is preferable that the perforated plates 31 and 32 are fixed to the inner wall of the liquid container 20 so as to be inclined with respect to the direction from the liquid inlet 21 toward the liquid outlet 22. Thereby, the location where the grown bubble 65 gathers can be made constant.

実施形態１の気液分離装置１は、多孔板３１、３２が鉛直方向の上方の端部４５Ａ、５５Ａに孔を有していることが好ましい。これにより、集まった気泡を多孔板３１の液体流入口２１側へ移動させることができる。   In the gas-liquid separation device 1 of the first embodiment, it is preferable that the perforated plates 31 and 32 have holes in the upper end portions 45A and 55A in the vertical direction. Thereby, the collected bubbles can be moved to the liquid inlet 21 side of the porous plate 31.

（実施形態２）
図４は、実施形態２の気液分離装置の構成を示す説明図である。本実施形態に係る気液分離装置２は、気泡排出手段を有していることに特徴がある。次の説明においては、実施形態１で説明したものと同じ構成要素には同一の符号を付して、重複する説明は省略する。 (Embodiment 2)
FIG. 4 is an explanatory diagram illustrating a configuration of the gas-liquid separation device according to the second embodiment. The gas-liquid separation device 2 according to the present embodiment is characterized by having bubble discharging means. In the following description, the same components as those described in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and redundant descriptions are omitted.

図４に示す気液分離装置２は、実施形態１で説明した気液分離装置１の構成と、さらに、気泡排出手段である気泡排出管３９とを有している。また、気液分離板３０は、複数の多孔板３１、３２と、さらに多孔板３１Ａとを有している。多孔板３１Ａは、多孔板３１と同じ構成であるが、鉛直方向の上方の端部に孔部４５Ａを有しておらず、板部４１が内壁に接している。   The gas-liquid separation device 2 shown in FIG. 4 has the configuration of the gas-liquid separation device 1 described in the first embodiment and a bubble discharge pipe 39 that is a bubble discharge means. The gas-liquid separation plate 30 includes a plurality of porous plates 31 and 32 and a porous plate 31A. The porous plate 31A has the same configuration as the porous plate 31, but does not have a hole 45A at the upper end in the vertical direction, and the plate 41 is in contact with the inner wall.

気泡排出管３９は、多孔板３１Ａの鉛直方向の上方の端部の板部４１近傍に配置され、板部４１の下方に溜まる気泡６５を排出可能なように配管されている。本実施形態では、気液分離板３０は、複数の多孔板３１、３２と、さらに多孔板３１Ａとを有しているが、複数の多孔板３２と、多孔板３１Ａとで構成してもよく、さらに他の多孔板を有していてもよい。多孔板の数が増えると、液体流出口２２側の多孔板間ほど多孔板間流速Ｖａを低下させることが出来る。このため、多孔板間流速Ｖａよりも気泡の上昇速度Ｖｂが大きくなり、気泡６５をより効率よく捕集することができる。気泡６５は、図４に示す鉛直方向の上方の端部の孔部４５Ａに集まり、孔部４５Ａを通過して多孔板３１の液体流入口２１側へ移動する。次に、気泡６５は、多孔板３１Ａの鉛直方向の上方の端部の板部４１の下方へ集まり、気泡排出管３９から排出される。これにより、液体１１よりも液体１２に含まれる気体が低減された状態となる。   The bubble discharge pipe 39 is arranged in the vicinity of the plate portion 41 at the upper end in the vertical direction of the perforated plate 31 </ b> A, and is piped so as to discharge bubbles 65 accumulated below the plate portion 41. In the present embodiment, the gas-liquid separation plate 30 includes a plurality of perforated plates 31 and 32 and a perforated plate 31A. However, the gas-liquid separation plate 30 may be composed of a plurality of perforated plates 32 and a perforated plate 31A. Further, another perforated plate may be provided. When the number of the perforated plates increases, the flow velocity Va between the perforated plates can be decreased between the perforated plates on the liquid outlet 22 side. For this reason, the bubble rising speed Vb becomes larger than the flow rate Va between the perforated plates, and the bubbles 65 can be collected more efficiently. The bubbles 65 gather in the hole 45A at the upper end in the vertical direction shown in FIG. 4, and move to the liquid inlet 21 side of the perforated plate 31 through the hole 45A. Next, the bubbles 65 gather below the plate portion 41 at the upper end in the vertical direction of the porous plate 31 </ b> A and are discharged from the bubble discharge pipe 39. As a result, the gas contained in the liquid 12 is reduced more than the liquid 11.

実施形態２の気液分離装置２は、液体１１が流入する液体流入口２１と、液体１１が流通する液体容器２０と、液体１２が流出する液体流出口２２と、を含み、液体容器２０の内部に、複数の多孔板３１Ａ、３１、３２を含み、隣り合う多孔板３１Ａ、３１及び隣り合う多孔板３１、３２は、液体流入口２１側の多孔板３１Ａ又は３１の孔部４５に噴流１５が流れ、噴流１５の方向において、液体流入口２１側の多孔板３１Ａ又は多孔板３１の孔部４５が液体流出口２２側の多孔板３２の孔部５５と一部が重なりあう又は全てが重なりあわない。   The gas-liquid separation device 2 of Embodiment 2 includes a liquid inlet 21 into which the liquid 11 flows, a liquid container 20 through which the liquid 11 flows, and a liquid outlet 22 from which the liquid 12 flows out. A plurality of perforated plates 31A, 31, 32 are included therein, and the adjacent perforated plates 31A, 31 and the adjacent perforated plates 31, 32 are jetted into the hole 45 of the perforated plate 31A or 31 on the liquid inlet 21 side. In the direction of the jet 15, the porous plate 31 A on the liquid inlet 21 side or the hole 45 of the porous plate 31 partially overlaps with the hole 55 of the porous plate 32 on the liquid outlet 22 side or all overlap. I'm not sorry.

これにより、液体容器を液体が流通することで液体に含まれる気体を低減できる。例えば、回転駆動力を発生させるモータを不要とし、気体の気泡を自然に沈静させる時間を短縮することができる。   Thereby, the gas contained in the liquid can be reduced by the liquid flowing through the liquid container. For example, a motor for generating a rotational driving force is not required, and the time for naturally calming gas bubbles can be shortened.

また、実施形態２の気液分離装置２は、隣り合う多孔板３１Ａ、３１間又は隣り合う多孔板３１、３２間の気泡６５が液体流入口２１側の多孔板３１へ近づく方向に浮上することが好ましい。気液分離装置２は、複数の多孔板３１Ａ、３１、３２を有しているため、隣り合う多孔板３１、３２間の多孔板間流速Ｖａよりも気泡の上昇速度Ｖｂが大きくなりやすい。これにより、液体流出口２２から流出する液体１２に含まれる気泡がより低減される。   In the gas-liquid separation device 2 according to the second embodiment, the bubbles 65 between the adjacent porous plates 31A and 31 or between the adjacent porous plates 31 and 32 float in a direction approaching the porous plate 31 on the liquid inlet 21 side. Is preferred. Since the gas-liquid separation device 2 includes the plurality of porous plates 31A, 31, and 32, the bubble rising speed Vb tends to be larger than the flow velocity Va between the porous plates 31 and 32 adjacent to each other. Thereby, bubbles contained in the liquid 12 flowing out from the liquid outlet 22 are further reduced.

実施形態２の気液分離装置２は、多孔板３１、３２が液体流入口２１から液体流出口２２へ向かう方向に対して傾斜して液体容器２０の内壁に固定されていることが好ましい。さらに、気液分離装置２は、さらに、気泡排出手段である気泡排出管３９とを有している。これにより、気泡６５が集まる箇所を一定とし、集まった気泡６５を液体容器２０外へ排出することができる。多孔板３１、３２が鉛直方向の上方の端部４５Ａ、５５Ａに孔を有していることがより好ましい。これにより、集まった気泡を多孔板３１の液体流入口２１側へ移動させ、気泡６５を多孔板３１Ａの鉛直方向の上方の端部の板部４１の下方へ集めることができる。   In the gas-liquid separation device 2 of Embodiment 2, it is preferable that the perforated plates 31 and 32 are fixed to the inner wall of the liquid container 20 so as to be inclined with respect to the direction from the liquid inlet 21 toward the liquid outlet 22. Furthermore, the gas-liquid separator 2 further includes a bubble discharge pipe 39 that is a bubble discharge means. Thereby, the location where the bubbles 65 gather can be made constant, and the collected bubbles 65 can be discharged out of the liquid container 20. It is more preferable that the perforated plates 31 and 32 have holes in the upper end portions 45A and 55A in the vertical direction. Thereby, the collected bubbles can be moved to the liquid inlet 21 side of the porous plate 31, and the bubbles 65 can be collected below the plate portion 41 at the upper end in the vertical direction of the porous plate 31A.

（実施形態３）
図５は、実施形態３の気液分離装置の構成を示す説明図である。本実施形態に係る気液分離装置３は、多孔板が液体流入口から液体流出口への方向に対して直交して液体容器の内壁に固定されており、液体容器自体が鉛直方向に対して傾斜していることに特徴がある。次の説明においては、実施形態１又は２で説明したものと同じ構成要素には同一の符号を付して、重複する説明は省略する。 (Embodiment 3)
FIG. 5 is an explanatory diagram illustrating a configuration of the gas-liquid separation device according to the third embodiment. In the gas-liquid separation device 3 according to this embodiment, the perforated plate is fixed to the inner wall of the liquid container perpendicular to the direction from the liquid inlet to the liquid outlet, and the liquid container itself is perpendicular to the vertical direction. It is characterized by being inclined. In the following description, the same components as those described in the first or second embodiment are denoted by the same reference numerals, and redundant descriptions are omitted.

図５に示す気液分離装置３は、液体容器２０自体が鉛直方向に対して傾斜している。また、気液分離板３０は、複数の多孔板３４、３５を含んでいる。多孔板３４は、上述した多孔板３１Ａと同じ構成を有している。多孔板３４は、液体流入口２１から液体流出口２２への方向に対して直交して液体容器の内壁に固定されている。多孔板３４は、鉛直方向の上方の端部に孔部４５Ａを有しておらず、板部４１が内壁に接している。また、多孔板３５は、上述した多孔板３２と同じ構成を有している。多孔板３２は、液体流入口から液体流出口への方向に対して直交して液体容器の内壁に固定されている。   In the gas-liquid separator 3 shown in FIG. 5, the liquid container 20 itself is inclined with respect to the vertical direction. The gas-liquid separation plate 30 includes a plurality of perforated plates 34 and 35. The porous plate 34 has the same configuration as the above-described porous plate 31A. The perforated plate 34 is fixed to the inner wall of the liquid container perpendicular to the direction from the liquid inlet 21 to the liquid outlet 22. The perforated plate 34 does not have the hole 45A at the upper end in the vertical direction, and the plate 41 is in contact with the inner wall. The perforated plate 35 has the same configuration as the perforated plate 32 described above. The perforated plate 32 is fixed to the inner wall of the liquid container perpendicular to the direction from the liquid inlet to the liquid outlet.

気泡排出管３９は、多孔板３４の鉛直方向の上方の端部の板部４１近傍に配置され、板部４１の下方に溜まる気泡６５を排出可能なように配管されている。図２に示す気泡６５は、図５に示す多孔板３１Ａの鉛直方向の上方の端部の板部４１の下へ集まり、気泡排出管３９から排出される。これにより、液体１１よりも液体１２に含まれる気体が低減された状態となる。   The bubble discharge pipe 39 is arranged in the vicinity of the plate portion 41 at the upper end in the vertical direction of the perforated plate 34, and is piped so as to discharge bubbles 65 accumulated below the plate portion 41. The bubbles 65 shown in FIG. 2 gather under the plate portion 41 at the upper end in the vertical direction of the porous plate 31A shown in FIG. As a result, the gas contained in the liquid 12 is reduced more than the liquid 11.

実施形態３の気液分離装置３は、液体１１が流入する液体流入口２１と、液体１１が流通する液体容器２０と、液体１２が流出する液体流出口２２と、を含み、液体容器２０の内部に、複数の多孔板３４、３５を含み、隣り合う多孔板３４、３５は、液体流入口２１側の多孔板３４の孔部４５に噴流１５が流れ、噴流１５の方向において、液体流入口２１側の多孔板３４の孔部４５が液体流出口２２側の多孔板３２の孔部５５と一部が重なりあう又は全てが重なりあわない。   The gas-liquid separation device 3 according to the third embodiment includes a liquid inlet 21 into which the liquid 11 flows, a liquid container 20 through which the liquid 11 flows, and a liquid outlet 22 from which the liquid 12 flows out. A plurality of perforated plates 34, 35 are included therein, and in the adjacent perforated plates 34, 35, the jet 15 flows through the hole 45 of the perforated plate 34 on the liquid inlet 21 side, and in the direction of the jet 15, the liquid inlet The hole 45 of the porous plate 34 on the 21 side partially overlaps with the hole 55 of the porous plate 32 on the liquid outlet 22 side or does not overlap all.

これにより、液体容器を液体が流通することで液体に含まれる気体を低減できる。例えば、回転駆動力を発生させるモータを不要とし、気体の気泡を自然に沈静させる時間を短縮することができる。   Thereby, the gas contained in the liquid can be reduced by the liquid flowing through the liquid container. For example, a motor for generating a rotational driving force is not required, and the time for naturally calming gas bubbles can be shortened.

また、実施形態３の気液分離装置３は、隣り合う多孔板３４、３５間の気泡６５が液体流入口２１側の多孔板３４へ近づく方向に浮上することが好ましい。多孔板３４、３５は、液体流入口２１から液体流出口２２への方向に対して直交して液体容器２０の内壁に固定されているが、液体容器２０自体が鉛直方向に対して傾斜している。このため、隣り合う多孔板３４、３５間の気泡６５が液体流入口２１側の多孔板３４へ近づく方向に浮上することができる。   In the gas-liquid separation device 3 of the third embodiment, it is preferable that the bubbles 65 between the adjacent porous plates 34 and 35 float in a direction approaching the porous plate 34 on the liquid inlet 21 side. The perforated plates 34 and 35 are fixed to the inner wall of the liquid container 20 perpendicular to the direction from the liquid inlet 21 to the liquid outlet 22, but the liquid container 20 itself is inclined with respect to the vertical direction. Yes. For this reason, the bubbles 65 between the adjacent porous plates 34 and 35 can float in a direction approaching the porous plate 34 on the liquid inlet 21 side.

上述した実施形態１、２、３の気液分離装置１、２、３は、化学プラント、食品プラント、飲料製造その他充填工程作業、火力発電プラント、原子力発電プラントといった気液分離工程で用いることが可能である。実施形態１、２、３の気液分離装置１、２、３は、液体１１、１２が、水、飲料、油、液体金属といった材料であっても液体１１に含まれる気体を低減した液体１２とすることができる。   The gas-liquid separators 1, 2, and 3 of Embodiments 1, 2, and 3 described above can be used in gas-liquid separation processes such as chemical plants, food plants, beverage manufacturing and other filling process operations, thermal power plants, and nuclear power plants. Is possible. In the gas-liquid separators 1, 2, and 3 of the first, second, and third embodiments, the liquid 12 that reduces the gas contained in the liquid 11 even if the liquids 11 and 12 are materials such as water, beverage, oil, and liquid metal. It can be.

１ 気液分離装置
１１、１２ 液体
１７ 自由渦
１９ 浮力
２０ 液体容器
２１ 液体流入口
２２ 液体流出口
３１、３１Ａ、３２、３４、３５ 多孔板
３９ 気泡排出管
４１，５１ 板部
４５、４５Ａ、５５、５５Ａ 孔部
６１ 微細気泡
６５ 気泡
Ａ 噴流領域
Ｂ 噴流混合領域
Ｃ 多孔板間領域
Ｖｂ 気泡の上昇速度 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Gas-liquid separator 11, 12 Liquid 17 Free vortex 19 Buoyancy 20 Liquid container 21 Liquid inflow port 22 Liquid outflow port 31, 31A, 32, 34, 35 Perforated plate 39 Bubble discharge pipe 41, 51 Plate part 45, 45A, 55 , 55A hole 61 fine bubble 65 bubble A jet region B jet mixing region C perforated plate region Vb bubble rising speed

Claims (2)

液体が流入する液体流入口と、前記液体が流通する液体容器と、前記液体が流出する液体流出口と、を含み、
前記液体容器の内部に、複数の平板状の多孔板を含み、
隣り合う前記多孔板は、前記液体流入口側の前記多孔板の孔に噴流が流れ、前記噴流の方向において、前記液体流入口側の前記多孔板の孔が前記液体流出口側の前記多孔板の孔と全てが重なりあわず、
前記噴流の周囲に自由渦が生じており、
前記多孔板は、前記液体流入口から前記液体流出口への方向に対して傾斜して前記液体容器の内壁に固定されるとともに、鉛直方向の上方の端部に孔を有していることを特徴とする気液分離装置。 A liquid inlet through which liquid flows, a liquid container through which the liquid flows, and a liquid outlet through which the liquid flows out,
The liquid container includes a plurality of flat plate-like perforated plates,
In the adjacent porous plates, a jet flows through the holes of the porous plate on the liquid inlet side, and in the direction of the jet, the holes of the porous plate on the liquid inlet side are the porous plates on the liquid outlet side. And all the holes do not overlap,
Has occurred is free vortex around the jet,
The perforated plate is inclined with respect to the direction from the liquid inlet to the liquid outlet and is fixed to the inner wall of the liquid container, and has a hole at the upper end in the vertical direction. A gas-liquid separator characterized by the above. 前記隣り合う多孔板間の気泡が液体流入口側多孔板へ近づく方向に浮上する請求項１に記載の気液分離装置。   The gas-liquid separation device according to claim 1, wherein bubbles between the adjacent porous plates float in a direction approaching the liquid inlet side porous plate.
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