NL1022581C2 - Scheidingscycloon en werkwijze voor het scheiden van een mengsel. - Google Patents

Scheidingscycloon en werkwijze voor het scheiden van een mengsel. Download PDF

Info

Publication number
NL1022581C2
NL1022581C2 NL1022581A NL1022581A NL1022581C2 NL 1022581 C2 NL1022581 C2 NL 1022581C2 NL 1022581 A NL1022581 A NL 1022581A NL 1022581 A NL1022581 A NL 1022581A NL 1022581 C2 NL1022581 C2 NL 1022581C2
Authority
NL
Netherlands
Prior art keywords
flow body
flow
mixture
separating
cyclone
Prior art date
Application number
NL1022581A
Other languages
English (en)
Inventor
David Stanbridge
Original Assignee
Cds Engineering B V
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Cds Engineering B V filed Critical Cds Engineering B V
Priority to NL1022581A priority Critical patent/NL1022581C2/nl
Priority to AT04075304T priority patent/ATE401962T1/de
Priority to EP04075304A priority patent/EP1445025B1/en
Priority to DE602004015174T priority patent/DE602004015174D1/de
Priority to US10/772,116 priority patent/US7066987B2/en
Priority to AU2004200362A priority patent/AU2004200362C1/en
Priority to NO20040472A priority patent/NO20040472L/no
Application granted granted Critical
Publication of NL1022581C2 publication Critical patent/NL1022581C2/nl

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B04CENTRIFUGAL APPARATUS OR MACHINES FOR CARRYING-OUT PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES
    • B04CAPPARATUS USING FREE VORTEX FLOW, e.g. CYCLONES
    • B04C5/00Apparatus in which the axial direction of the vortex is reversed
    • B04C5/02Construction of inlets by which the vortex flow is generated, e.g. tangential admission, the fluid flow being forced to follow a downward path by spirally wound bulkheads, or with slightly downwardly-directed tangential admission
    • B04C5/06Axial inlets
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D17/00Separation of liquids, not provided for elsewhere, e.g. by thermal diffusion
    • B01D17/02Separation of non-miscible liquids
    • B01D17/0217Separation of non-miscible liquids by centrifugal force
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B04CENTRIFUGAL APPARATUS OR MACHINES FOR CARRYING-OUT PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES
    • B04CAPPARATUS USING FREE VORTEX FLOW, e.g. CYCLONES
    • B04C5/00Apparatus in which the axial direction of the vortex is reversed
    • B04C5/08Vortex chamber constructions
    • B04C5/103Bodies or members, e.g. bulkheads, guides, in the vortex chamber
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B04CENTRIFUGAL APPARATUS OR MACHINES FOR CARRYING-OUT PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES
    • B04CAPPARATUS USING FREE VORTEX FLOW, e.g. CYCLONES
    • B04C5/00Apparatus in which the axial direction of the vortex is reversed
    • B04C5/12Construction of the overflow ducting, e.g. diffusing or spiral exits

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Cyclones (AREA)

Description

SCHEIDINGSCYCLOON EN WERKWIJZE VOOR HET SCHEIDEN VAN EEN
MENGSEL
De onderhavige uitvinding heeft betrekking op een scheidingscycloon voor het ten minste gedeeltelijk scheiden van een mengsel van fluïda van verschillende dichtheid in een lichte fractie met een relatief lage dichtheid en een zware 5 fractie met een relatief hoge dichtheid. De uitvinding heeft tevens betrekking op een stromingslichaam voor een dergelijke scheidingscycloon en op een werkwijze voor het ten minste gedeeltelijk scheiden van het genoemde een mengsel.
Voor het scheiden van mengsels van niet in elkaar 10 oplosbare vloeistoffen, zoals olie en water, zijn scheidingscyclonen bekend waarbij gebruik wordt gemaakt van het verschil in dichtheid tussen water en olie om de scheiding tot stand te brengen. Het te scheiden mengsel wordt in een buis in draaiing gebracht waardoor onder invloed van 15 de optredende centrifugaalkrachten het relatief zware water tegen de wand van de buis wordt geworpen en de relatief lichte olie in het midden van de buis terechtkomt. De olie en het water worden hierdoor ruimtelijk van elkaar gescheiden hetgeen de mogelijkheid geeft de olie en het water 20 afzonderlijk af te voeren.
In de internationale publicatie WO 89/04726 is een dergelijke scheidingscycloon beschreven. Hierbij wordt een mengsel van olie en water axiaal in de cycloon ingevoerd en met behulp van een aantal aan een stromingslichaam 25 aangebrachte wervelbladen in draaiing gebracht.
Stroomafwaarts van de bladen neemt de diameter van de cycloon ir.: ':.·· H af om de draaiing als gevolg van behoud van impulsmoment te vergroten. In de cycloon hoopt een mengseldeel met relatief veel lichte olie zich op in een kern in het midden van de cycloon en deze kern wordt via een overstroomuitlaat en een 5 kanaal door het stromingslichaam in een richting tegengesteld aan de stromingsrichting van het aangevoerde mengsel verwijderd. Het mengseldeel met relatief veel van het zware H water vervolgt zijn weg door de cycloon en wordt verderop via een onderstroomuitlaat afgevoerd.
10 Met de bekende scheidingscyclonen is een vrij redelijk scheidingsrendement te behalen. Het scheidingsrendement wordt echter beperkt doordat een deel van de langs het stromingslichaam stromende en in draaiing gebrachte mengsel loskomt van het oppervlak van het 15 stromingslichaam.
Het is een doel van de onderhavige uitvinding een scheiding van het mengsel tot stand te brengen waarin bovengenoemd bezwaar geheel of althans gedeeltelijk is ondervangen. Het is een verder doel van de uitvinding een 20 scheidingscycloon met verbeterde eigenschappen te verschaffen. Hiermee wordt bedoeld een cycloon met een hoger scheidingsrendement bij een gegeven samenstelling en druk van I het in te voeren mengsel en/of, bij een gegeven drukval, een hogere doorlaat bij een hoofdzakelijke gelijkblijvend I 25 scheidingsrendement. Ook kan hiermee worden bedoeld dat bij een bepaalde doorstroming de drukval over de cycloon lager I is.
I Daartoe wordt volgens een eerste aspect van de I onderhavige uitvinding een scheidingscycloon verschaft voor 30 het ten minste gedeeltelijk scheiden van een mengsel van fluïda van verschillende dichtheid in een lichte fractie met I een relatief lage dichtheid en een zware fractie met een I relatief hoge dichtheid, omvattende: 3 - een buitenmantel die een door het mengsel te doorstromen doorstroomruimte definieert; - distaai op de buitenmantel aangesloten invoermiddelen voor het in de doorstroomruimte invoeren van 5 het te scheiden mengsel; - een in de doorstroomruimte opgesteld stromingslichaam waarbij het mengsel tussen het stromingslichaam en buitenmantel te leiden is en waarbij het distale deel van het stromingslichaam een afnemende diameter 10 heeft; - draaimiddelen voor het in draaiing brengen van het te scheiden mengsel; - proximaal op de buitenmantel aangesloten eerste uitvoermiddelen voor het uit de doorstroomruimte voeren van 15 de zware fractie; - in de doorstroomruimte opgestelde tweede uitvoermiddelen voor het uit de doorstroomruimte voeren van de lichte fractie, waarbij in het genoemde distale deel van het stromingslichaam 20 een of meer omloopkanalen (bypass channels) zijn voorzien via welke een deel van het langs het stromingslichaam stromende mengsel te leiden is.
Volgens een voorkeursuitvoering strekt een omloopkanaal zich uit vanaf een positie (xl) waarop het 25 stromingslichaam een relatief grote diameter heeft tot aan een positie (x2)waarop het strominglichaam een relatief kleine grote diameter heeft.
Volgens een verdere voorkeursuitvoering omvat de cycloon een omloopkanaal dat, in dwarsdoorsnede door het 30 stromingslichaam, nagenoeg ringvormig is. Dit betekent dat de omloopstroom gelijkmatig over de omtrek van het stromingslichaam verdeeld het omloopkanaal verlaat.
- λ Λ r n 4 H Volgens een verdere voorkeursuitvoering is een omloopkanaal coaxiaal met het stromingslichaam is uitgevoerd, zodat het mengsel gelijkmatig verdeeld het omloopkanaal binnentreedt.
H 5 Ter plaats van het distale deel van het H strominglichaam neemt de tangentiële snelheid van het mengsel toe wegens het behoud van impulsmoment. Een te kleine axiale snelheid kan leiden tot een onbestuurbare scheiding van de stroom op het binnen oppervlak van de buitenmantel. Een te 10 grote axiale snelheid kan een zogenaamde "vortex-breakdown" verhinderen, hetgeen nodig is voor het scheidingsproces. Het is gebleken dat wanneer het distale deel van het stromingslichaam een conische vorm heeft, een relatief hoog I scheidingsrendement kan worden bereikt.
I 15 Een verdere voorkeursuitvoering betreft een tangentiële scheidingscycloon. In een tangentiële scheidingscycloon omvatten de invoermiddelen een zich I tangentieel ten opzichte van de doorstroomruimte uitstrekkend en in de doorstroomruimte uitmondend invoerdeel. Het mengsel 20 wordt dus tangentieel aangevoerd. De binnenzijde van de buitenmantel is dan bij voorkeur zodanig gevormd, dat deze I het ingevoerde mengsel in draaiing brengt. Wanneer de H buitenmantel de vorm heeft van een zich axiaal uitstrekkend omwentelingsoppervlak, zoals wanneer bijvoorbeeld de I 25 buitenmantel cilindrisch van vorm is, zorgt de binnenzijde I van de buitenmantel ervoor dat het mengsel in draaiing wordt I gebracht.
Een andere voorkeursuitvoering betreft een axiale I scheidingscycloon. In een axiale scheidingscycloon omvatten 30 de invoermiddelen een zich axiaal ten opzichte van de buitenmantel uitstrekkend en in de doorstroomruimte I uitmondend invoerdeel. In een dergelijke axiale cycloon is
I * r\ r\ r' i r π A
5 het mogelijk om de drukval voor een gegeven stroomdebiet substantieel te verlagen.
In een axiale cycloon wordt het mengsel bij voorkeur in draaiing gebracht door tussen het stromingslichaam en de 5 buitenmantel gepositioneerd draaimiddelen. De draaimiddelen worden in een verdere voorkeursuitvoering gevormd door een of meer wervelbladen die stationair tussen de buitenmantel en het stromingslichaam zijn geplaatst en die een zodanige kromming hebben, dat deze een daarlangs stromend mengsel een 10 juiste mate van draaiing meegeven.
Om een verdere verhoging van de tangentiële snelheid van het mengsel te bewerkstelligen heeft de buitenmantel in een verdere voorkeursuitvoering ter plaatse van het distale deel van het stromingslichaam een afnemende diameter. Hierbij 15 is de diameter van het stromingslichaam aangepast aan die van de buitenmantel en wel zodanig, dat voor het fluïdum een in hoofdzaak constant stroomoppervlak wordt gecreëerd wanneer dit fluïdum door dit deel van de cycloon stroomt. Hiermee wordt de drukval gereduceerd.
20 Bij voorkeur omvatten de eerste uitvoermiddelen een zich coaxiaal met de doorstroomruimte uitstrekkende afvoerleiding, zodat de zware fase met een minimale drukval kan worden afgevoerd.
Bij voorkeur omvatten de tweede uitvoermiddelen een 25 zich door het stromingslichaam uitstrekkend afvoerkanaal, de invoeropening waarvan aan het distale uiteinde van het stromingslichaam is gepositioneerd. Dit zorgt voor een efficiënte afvoer van de lichte fractie.
Volgens een ander aspect van de uitvinding wordt een 30 stromingslichaam verschaft voor toepassing de hierboven beschreven scheidingscycloon
Volgens een ander aspect van de uitvinding wordt een werkwijze verschaft voor het ten minste gedeeltelijk scheiden 1 R1 H van een mengsel van fluida van verschillende dichtheid in een H lichte fractie met een relatief lage dichtheid en een zware fractie met een relatief hoge dichtheid, omvattende: H - het in een door een buitenmantel gedefinieerde 5 doorstroomruimte voeren van het te scheiden mengsel; H - het in draaiing brengen van het ingevoerde mengsel; - het langs een in de doorstroomruimte opgesteld stromingslichaam leiden van het in draaiing gebrachte H mengsel; H 10 - het via een proximaal op de buitenmantel H aangesloten eerste uitvoermiddelen uitvoeren van de zware fractie; - het via in de doorstroomruimte opgestelde tweede uitvoermiddelen uit de doorstroomruimte voeren van de lichte 15 fractie, I - het leiden van een deel van het langs het I stromingslichaam stromende mengsel door een of meer in het stromingslichaam aangebrachte omloopkanalen.
Verdere voordelen, kenmerken en details van de I 20 onderhavige uitvinding worden verduidelijkt aan de hand van de beschrijving van een aantal voorkeursuitvoeringsvormen daarvan. In de beschrijving wordt verwezen naar de navolgende figuren.
Figuur 1 toont een gedeeltelijk opengewerkt aanzicht 25 in het perspectief van een axiale scheidingscycloon volgens een eerste voorkeursuitvoeringsvorm van de uitvinding;
Figuur 2 toont een langsdoorsnede van de in figuur 1 weergegeven uitvoeringsvorm;
Figuur 3 toont een meer gedetailleerde langsdoorsnede 30 ter plaatse van sectie C van het stromingslichaam volgens figuur 2; 7
Figuur 4 toont een langsdoorsnede van een tweede voorkeursuitvoeringsvorm van een axiale scheidingscycloon volgens de uitvinding;
Figuur 5 toont een gedeeltelijk opengewerkt aanzicht 5 in perspectief van een voorkeursuitvoeringsvorm van een tangentiële cycloon volgens de uitvinding;
Figuur 6 toont de tangentiële snelheid van het mengsel ter plaatse van sectie C wanneer een conventioneel stromingslichaam wordt toegepast; en 10 Figuur 7 toont de tangentiële snelheid van het mengsel ter plaatse van sectie C wanneer een stromingslichaam volgens de in figuur 1 weergegeven voorkeursuitvoeringsvorm wordt toegepast.
Verwijzend naar figuren 1 t/m 3 wordt een eerste 15 voorkeursuitvoeringsvorm van een cycloonscheider weergegeven. Aangevoerd wordt een mengsel van twee of meer vloeistoffen van verschillende dichtheden. Een relatief zware vloeistof (hierna ook wel de zware fractie genoemd, zoals water, is vermengd met een relatief lichte vloeistof, zoals olie. Het 20 is echter evenzeer mogelijk een mengsel van gassen of een gas-/vloeistofmengsel te scheiden.
De scheidingscycloon 1 heeft als doel het aangevoerde mengsel te scheiden in een deel dat hoofdzakelijk de zware vloeistof bevat (hierna ook wel de zware fractie genoemd), en 25 een deel dat hoofdzakelijk de lichte vloeistof bevat (ook wel de lichte fractie genoemd). De scheidingscycloon 1 is opgebouwd uit een cilindrische buitenmantel waarbinnen een doorstroomruimte is gedefinieerd. De buitenmantel omvat een beginbuis 2 die een in hoofdzaak constante diameter heeft, 30 een middenbuis 3, waarvan de diameter in de axiale richting afneemt, alsmede een cilindrische eindbuis 4.
In de door beginbuis 2 omsloten ruimte is een stromingslichaam aangebracht. In de weergegeven H uitvoeringsvorm is het strominglichaam axiaal symmetrisch H uitgevoerd. Dit is echter niet noodzakelijk. Tussen het H stromingslichaam 5 en de binnenzijde van de beginbuis 2 zijn H draai-elementen (swirl elements) 6 aangebracht. De draai- 5 elementen 6 hebben als functie het in draaiing brengen van^ H het daarlangs stromende mengsel.
H De draai-elementen 6 zijn bevestigd aan de buitenzijde van het stromingslichaam 5 en/of aan de binnenzijde van de beginbuis 2. Aan het distale uiteinde van H 10 het stromingslichaam 5 is een intree-opening 9 voorzien die toegang biedt tot een door het binnenste van het stromingslichaam uitstrekkend afvoerkanaal 7. Het afvoerkanaal 7 is aangesloten op een verder afvoerkanaal 8.
Het afvoerkanaal 8 strekt zich uit door de mantel van de 15 beginbuis 2. De afvoerkanalen 7 en 8 hebben als functie het afvoeren van de gescheiden lichte fractie.
In gebruik treedt een mengsel van lichte en zware fractie de scheidingscycloon 1 binnen (pijl PL) en wordt vervolgens langs het proximale gedeelte (sectie A) van het 20 stromingslichaam 5 geleid (pijl P2) . Sectie A van het stromingslichaam is zodanig gevormd dat de inkomende stroom gelijkmatig en met in hoofdzaak homogene versnelling naar de een volgende sectie (sectie B) wordt geleid.
I Sectie B bevat draai-elementen 6 die als functie I 25 hebben het langs stromende mengsel in draaiing te brengen en I derhalve het mengsel een tangentiële snelheidscomponent te I verlenen. De draai-elementen 6 omvatten daartoe een aantal wervelbladen die zodanig zijn gevormd dat het mengsel maximale tangentiële snelheid krijgt zonder dat daarbij het I 30 mengsel los komt van het oppervlak van de bladen zelf.
I Nadat het aangevoerde mengsel, naast een axiale I snelheid, in sectie B tevens een tangentiële snelheidscomponent heeft verkregen, komt het mengsel terecht 9 in een verdere sectie C (pijl P4) . In de weergegeven uitvoeringsvorm is het stromingslichaam 5 zodanig gevormd, dat in axiale richting naar het distale einde van de cycloon de diameter van het stromingslichaam 5 afneemt. In de 5 weergegeven uitvoering heeft het distale deel van het strominglichaam een conische vorm. Gebleken is dat deze vorm in het bijzonder geschikt is om een goede scheiding van de fracties tot stand te kunnen brengen. In de weergegeven uitvoeringsvorm neemt tevens de diameter van de binnenwand 10 van de middenbuis 3 af.
In sectie C neemt de diameter van de cycloon derhalve af met als doel de draaiing van het mengsel wegens behoud van impulsmoment te vergroten. Met andere woorden, in deze sectie neemt de tangentiële snelheid van het mengsel verder toe.
15 Als gevolg van de relatief hoge tangentiële snelheden van het mengsel zal het relatief zware deel van het mengsel als gevolg van centrifugaalkrachten naar buiten worden geslingerd en zich hoofdzakelijk naar een gebied nabij de binnenzijde van buis 3 worden geslingerd, terwijl het 20 relatief lichte deel van het mengsel zich nabij de kern van buis 3 zal ophouden.
De zware fractie vervolgens via eindbuis 4 in de richting van pijl P5 afgevoerd, terwijl de relatief lichte fractie via de toevoermond 9 in de afvoerbuis 7 gedwongen 25 (pijl P6) en vervolgens via de afvoerbuis 8 kan worden afgevoerd (pijl P8) ·
Voor de verdere werking van een dergelijke op zich bekende axiale scheidingscycloon wordt verwezen naar de internationale octrooipublicatie WO 89/04726. Hierin wordt 30 een axiale scheidingscycloon van het hierboven beschreven type uiteengezet.
In de praktijk is echter gebleken dat bij dergelijke axiale scheidingscyclonen van het conventionele type een 1 f) 0 0 c o 4 H zodanig stromingsprofiel opgewekt dat in een bepaald gebied H (gebied S in figuur 6) ter plaatse van sectie C relatief lage H snelheden en hoge drukken kunnen ontstaan. De oorzaak H hiervoor is de specifieke geometrie van de cycloon H 5 (toename/afname doorstroomoppervlak) in combinatie met een roterende stroming. Het gevaar van dergelijke lokale relatief lage snelheden en relatief hoge drukken is dat zogenaamde grenslaagloslating kan optreden. Dit betekent dat het vooralsnog gladde stromingsprofiel bij de wand ernstig H 10 verstoort wordt waardoor zelfs terugstroming kan optreden.
Hierdoor wordt de roterende stroming die verantwoordelijk is H voor de scheiding ter plekke van de loslating vernietigd.
H Dit betekent dat de scheidende werking in een conventionele cycloon vooral plaatsvindt aan de buitenkant van de cycloon, 15 hetgeen een negatieve invloed heeft op de scheidende werking van de cycloon.
Dit effect is verder inzichtelijk gemaakt in figuur 6, waarin de tangentiële snelheid van een langs sectie C van een stroomlichaam 5 stromend mengsel als functie van de 20 axiale afstand x is weergegeven. Duidelijk zichtbaar is dat in het S aangeduide gebied de tangentiële snelheid sterk afneemt, hetgeen erop duidt dat in dit gebied de stroming als het ware loskomt van het oppervlak van het stromingslichaam.
I Zoals hierboven is uiteengezet heeft dit een negatief effect 25 op het scheidingsrendement van de cycloon.
I Teneinde het scheidingsrendement te vergroten, is in de weergegeven uitvoeringsvorm het stromingslichaam 5 zodanig I uitgevoerd dat ter plaatse van de sectie C een omloopkanaal I ("bypass" kanaal) 10 is aangebracht. Een klein deel van het I 30 langs het buitenoppervlak van het stromingslichaam 5 I stromende mengsel stroomt in dit geval het kanaal 10 op een I eerste positie xx in (pijl P·,) en verlaat het kanaal 10 op een I verdere positie x2 (pijl P7'). De positie x2 is hierbij 11 zodanig gekozen dat deze zich in axiale richting nabij het eerdergenoemde gebied S bevindt. Voor een optimaal effect is de positie x2 in axiale richting voorbij het gebied S gepositioneerd. Het door het omloopkanaal 10 stromende 5 mengsel fungeert dan als een "slipstream" die verhindert dat de eerder genoemde scheiding van de stroming langs het buitenoppervlak van het stromingslichaam plaatsvindt. Dit is nader uiteengezet in figuur 7, waarin de tangentiële snelheden als functie van de axiale afstand zijn weergegeven 10 wanneer een stromingslichaam volgens de uitvinding wordt toegepast.
Als gevolg van de stroming door het omloopkanaal zal ter plaatse van x2 de lokale snelheid van het mengsel groter zijn dan in het conventionele geval. Als gevolg hiervan is de 15 plaatselijke druk lager, hetgeen grenslaagloslating helpt voorkomen. Het effect hiervan is dat over de gehele doorsnede van de cycloon een effectievere scheiding plaatsvindt.
In figuur 7 is dit duidelijk zichtbaar. De tangentiële snelheden zijn gelijkmatiger over het gebied 20 tussen de binnenzijde van buis 3 en de buitenzijde van het stromingslichaam 5 verdeeld. Dit betekent dat het langs de buitenzijde van het stromingslichaam 5 stromende mengsel niet of althans minder de neiging heeft om van dit buitenoppervlak los te komen. Dit heeft op zijn beurt wederom een groter 25 scheidingsrendement tot gevolg.
In de in figuren 1 t/m 3 weergeven uitvoering heeft het omloopkanaal in dwarsdoorsnede hoofdzakelijk een ringvorm, waarbij de diameter van de ring axiaal in de richting van de eindbuis 4 afneemt. Deze vorm heeft de 30 voorkeur aangezien deze een gelijkmatig verdeelde slipstream veroorzaakt. Andere uitvoeringen van het omloopkanaal zijn echter evenzeer denkbaar. Zo is het bijvoorbeeld mogelijk om twee of meer omloopkanalen te voorzien of om de beginpositie Λ Ö1 Η Χχ van het kanaal verder stroomopwaarts te kiezen, H bijvoorbeeld ter plaatse van sectie b of verder.
H In figuur 4 is een tweede voorkeursuitvoeringsvorm van de scheidingscycloon 1 weergegeven. De constructie van H 5 deze cycloon komt grotendeels overeen met die van de in figuur 1 t/m 3 weergegeven cycloon. Soortgelijke onderdelen daarvan zijn daarom aangeduid met dezelfde referentienummers.
In deze uitvoeringsvorm is het conische buisdeel 3 vervangen door een in hoofdzaak cilindrische buis 13. Ook is het 10 mogelijk buizen 2 en 13 uit één stuk te vervaardigen.
Alhoewel in de uitvoeringsvorm van figuren 1 t/m 3 het buisdeel 13 ter plaatse van sectie C in diameter afneemt, waardoor de tangentiële snelheid van het aldaar stromende mengsel wordt vergroot, kan tevens een redelijk goede 15 scheiding verkregen worden in de onderhavige uitvoeringsvorm waarin de diameter van de buis 13 constant blijft. Het voordeel van de onderhavige uitvoeringsvorm is dat deze I eenvoudiger te fabriceren is.
In figuur 5 is een verdere voorkeursuitvoeringsvorm H 20 van een scheidingscycloon weergegeven, waarin het te scheiding mengsel niet in axiale richting, maar in tangentiële richting wordt aangevoerd. Hiertoe is de cycloon voorzien van een tangentiële inlaat 14 via welke het mengsel I de cycloon betreedt (pijl P'x). Door de gekromde vorm van het H 25 binnen oppervlak van de beginbuis 2 wordt het mengsel in een I draaiende beweging gebracht. In deze uitvoeringsvorm kunnen I derhalve de eerdergenoemde draaimiddelen tussen de buis 2 en I het stromingslichaam 5 achterwege blijven. Voor het overige H komt de uitvoering van deze tangentiële inlaatcycloon overeen I 30 met die van een van de eerdergenoemde uitvoeringen.
I In figuur 5 is ter plaatse van sectie C de buis 3 conisch uitgevoerd naar analogie van de in figuren 1 t/m 3 I getoonde uitvoeringsvorm. Een uitvoeringsvorm met een rechte 13 buis 13, een en ander conform de uitvoering van figuur 4, is echter evenzeer denkbaar.
De onderhavige uitvinding is niet beperkt tot de hierboven beschreven voorkeursuitvoeringsvormen daarvan. De 5 gevraagde rechten worden bepaald door de navolgende conclusies, binnen de strekking waarvan velerlei modificaties denkbaar zijn.
1 Ü99Rqi

Claims (26)

  1. 2. Scheidingscycloon volgens conclusie 1, waarbij een omloopkanaal zich uitstrekt vanaf een positie (xl) waarop het stromingslichaam een relatief grote diameter heeft tot aan een positie (x2)waarop het strominglichaam een relatief 5 kleine diameter heeft.
  2. 3. Scheidingscycloon volgens conclusie 1 of 2, waarbij in dwarsdoorsnede door het stromingslichaam een omloopkanaal nagenoeg ringvormig is.
  3. 4. Scheidingscycloon volgens een der voorgaande 10 conclusies, waarbij een omloopkanaal coaxiaal met het stromingslichaam is uitgevoerd.
  4. 5. Scheidingscycloon volgens een der voorgaande conclusies, waarbij het distale deel van het stromingslichaam een conische vorm heeft.
  5. 6. Scheidingscycloon volgens een der voorgaande conclusies, waarin de invoermiddelen een zich axiaal ten opzichte van de buitenmantel uitstrekkend en in de doorstroomruimte uitmondend invoerdeel omvatten.
  6. 7. Scheidingscycloon volgens een der voorgaande 20 conclusies, waarin de invoermiddelen een zich tangentieel ten opzichte van de doorstroomruimte uitstrekkend en in de doorstroomruimte uitmondend invoerdeel omvatten.
  7. 8. Scheidingscycloon volgens een der voorgaande conclusies, waarbij de draaimiddelen tussen het 25 stromingslichaam en de buitenmantel zijn gepositioneerd voor het in draaiing brengen van het daarlangs stromende mengsel.
  8. 9. Scheidingscycloon volgens conclusie 8, waarbij de draaimiddelen een of meer wervelbladen omvatten.
  9. 10. Scheidingscycloon volgens conclusie 9, waarbij de 30 draaimiddelen zijn bevestigd aan het stromingslichaam en/of de buitenmantel. in 9 9 R A 1 Η 11. Scheidingscycloon volgens een der voorgaande conclusies, waarbij de draaimiddelen worden gevormd door de binnenzijde van de buitenmantel.
  10. 12. Scheidingscycloon volgens conclusie 11, waarbij H 5 de buitenmantel de vorm heeft van een zich axiaal uitstrekkend omwentelingsoppervlak.
  11. 13. Scheidingscycloon volgens conclusie 11 of 12, waarbij de binnenzijde van de buitenmantel een in hoofdzaak cilindrische vorm heeft.
  12. 14. Scheidingscycloon volgens een der voorgaande conclusies, waarbij de buitenmantel ter plaatse van het distale deel van het stromingslichaam een afnemende diameter I heeft.
  13. 15. Scheidingscycloon volgens conclusie 14, waarbij 15 de diameter van de buitenmantel zodanig is aangepast aan de diameter van het stromingslichaam dat een nagenoeg constant doorstroomoppervlak wordt verschaft.
  14. 16. Scheidingscycloon volgens een der voorgaande conclusies, waarbij de eerste uitvoermiddelen een zich I 20 coaxiaal met de doorstroomruimte uitstrekkende afvoerleiding omvatten.
  15. 17. Scheidingscycloon volgens een der voorgaande I conclusies, waarbij de tweede uitvoermiddelen een zich door H het stromingslichaam uitstrekkend afvoerkanaal omvatten, de I 25 invoeropening waarvan aan het distale uiteinde van het I stromingslichaam is gepositioneerd.
  16. 18. Stromingslichaam voor een scheidingscycloon voor I het ten minste gedeeltelijk scheiden van een mengsel van I fluïda van verschillende dichtheid in een lichte fractie met I 30 een relatief lage dichtheid en een zware fractie met een relatief hoge dichtheid, waarbij het stromingslichaam een I proximaal deel omvat waaraan draaimiddelen zijn aangebracht I voor het in draaiing brengen van het daarlangs stromende mengsel alsmede een distaai deel met afnemende diameter omvat, in welk distaal deel een of meer omloopkanalen (bypass channels) zijn voorzien via welke een deel van langs het stromingslichaam stromende fluïdum te leiden is.
  17. 19. Stromingslichaam volgens conclusie 18, waarbij^ een omloopkanaal zich uitstrekt vanaf een positie (xl) waarop het stromingslichaam een relatief grote diameter heeft tot aan een positie (x2)waarop het strominglichaam een relatief kleine diameter heeft.
  18. 20. Stromingslichaam volgens conclusie 18 of 19, omvattende een omloopkanaal met een in hoofdzaak ringvormige dwarsdoorsnede.
  19. 21. Stromingslichaam volgens een der voorgaande conclusies 18-20, waarbij een omloopkanaal coaxiaal met het 15 stromingslichaam is uitgevoerd.
  20. 22. Strominglichaam volgens een der voorgaande conclusies, waarbij het distale deel van het stromingslichaam een conische vorm heeft.
  21. 23. Stromingslichaam zoals gedefinieerd in een der 20 conclusies 1-17.
  22. 24. Werkwijze voor het ten minste gedeeltelijk scheiden van een mengsel van fluïda van verschillende dichtheid in een lichte fractie met een relatief lage dichtheid en een zware fractie met een relatief hoge 25 dichtheid, omvattende: - het in een door een buitenmantel gedefinieerde doorstroomruimte voeren van het te scheiden mengsel; - het in draaiing brengen van het ingevoerde mengsel; - het langs een in de doorstroomruimte opgesteld 30 stromingslichaam leiden van het in draaiing gebrachte mengsel; iu2?Km Η - het via een proximaal op de buitenmantel H aangesloten eerste uitvoermiddelen uitvoeren van de zware fractie; - het via in de doorstroomruimte opgestelde tweede H 5 uitvoermiddelen uit de doorstroomruimte voeren van de lichte fractie, gekenmerkt door het leiden van een deel van het langs het stromingslichaam H stromende mengsel door een of meer in het stromingslichaam 10 aangebrachte omloopkanalen (bypass channels).
  23. 25. Werkwijze volgens conclusie 24, omvattende het axiaal aanvoeren van het te scheiden mengsel en het met behulp van tussen de buitenmantel en het stromingslichaam aangebrachte wervelbladen in draaiing brengen van het 15 daarlangs stromende mengsel.
  24. 26. Werkwijze volgens conclusie 24, omvattende het I tangentieel aanvoeren van het te scheiden mengsel en het met behulp van de buitenmantel in draaiing brengen van het daarlangs stromende mengsel.
  25. 27. Werkwijze voor het ten minste gedeeltelijk scheiden van een mengsel van fluïda van verschillende I dichtheid in een lichte fractie met een relatief lage dichtheid en een zware fractie met een relatief hoge I dichtheid, waarbij een scheidingscycloon en/of een H 25 stromingslichaam volgens een der voorgaande conclusies 1-23 I wordt toegepast.
  26. 28. Scheidingscycloon, stromingslichaam en/of I werkwijze volgens ten minste een der voorgaande conclusies, waarbij de zware fractie in hoofdzaak water en de lichte I 30 fractie in hoofdzaak olie omvat.
NL1022581A 2003-02-04 2003-02-04 Scheidingscycloon en werkwijze voor het scheiden van een mengsel. NL1022581C2 (nl)

Priority Applications (7)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NL1022581A NL1022581C2 (nl) 2003-02-04 2003-02-04 Scheidingscycloon en werkwijze voor het scheiden van een mengsel.
AT04075304T ATE401962T1 (de) 2003-02-04 2004-01-30 Zyklonabscheider und verfahren zur trennung eines gemisches
EP04075304A EP1445025B1 (en) 2003-02-04 2004-01-30 Separating cyclone and method for separating a mixture
DE602004015174T DE602004015174D1 (de) 2003-02-04 2004-01-30 Zyklonabscheider und Verfahren zur Trennung eines Gemisches
US10/772,116 US7066987B2 (en) 2003-02-04 2004-02-03 Separating cyclone and method for separating a mixture
AU2004200362A AU2004200362C1 (en) 2003-02-04 2004-02-03 Separating cyclone and method for separating a mixture
NO20040472A NO20040472L (no) 2003-02-04 2004-02-03 Syklonseparator og fremgangsmate for separasjon av en blanding.

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NL1022581 2003-02-04
NL1022581A NL1022581C2 (nl) 2003-02-04 2003-02-04 Scheidingscycloon en werkwijze voor het scheiden van een mengsel.

Publications (1)

Publication Number Publication Date
NL1022581C2 true NL1022581C2 (nl) 2004-08-05

Family

ID=32653386

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NL1022581A NL1022581C2 (nl) 2003-02-04 2003-02-04 Scheidingscycloon en werkwijze voor het scheiden van een mengsel.

Country Status (7)

Country Link
US (1) US7066987B2 (nl)
EP (1) EP1445025B1 (nl)
AT (1) ATE401962T1 (nl)
AU (1) AU2004200362C1 (nl)
DE (1) DE602004015174D1 (nl)
NL (1) NL1022581C2 (nl)
NO (1) NO20040472L (nl)

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20070101056A (ko) * 2006-04-10 2007-10-16 삼성전자주식회사 사이클론 및 사이클론 공기청정기
CN102712003B (zh) 2009-10-23 2013-12-25 Fmc科技有限合伙公司 用于高天然气量组分的流体的旋风分离器
RU2460023C1 (ru) * 2011-03-22 2012-08-27 Закрытое акционерное общество Финансовая компания "Центр Космос-Нефть-Газ" Монтажно-транспортный комплекс газосепаратора промежуточного
US8940067B2 (en) 2011-09-30 2015-01-27 Mueller Environmental Designs, Inc. Swirl helical elements for a viscous impingement particle collection and hydraulic removal system
CN102608134A (zh) * 2012-03-01 2012-07-25 北京中油联自动化技术开发有限公司 一种原油井***水监测仪
CN102716819B (zh) * 2012-06-14 2013-12-11 东北石油大学 一种变截面多叶片导流式内锥型分离器
CN105057126A (zh) * 2015-07-28 2015-11-18 北京源诚工业安全技术有限公司 一种强化微型旋风分离器及采用该分离器的高压分离装置
CN107998994B (zh) * 2017-12-28 2021-04-23 宜春万申制药机械有限公司 一种节能漩涡流化床
CN113015569A (zh) 2018-09-19 2021-06-22 哈文技术解决方案有限公司 用于从较高密度流体中分离较低密度流体的方法和设备
US11819861B2 (en) 2022-03-22 2023-11-21 Brian W. Hedrick Uniflow cyclone separator with stable vortex and tangential heavy phase extraction

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR1091006A (fr) * 1953-10-08 1955-04-06 Socama Perfectionnements aux dispositifs de filtres cyclonaires
FR1392667A (fr) * 1964-02-06 1965-03-19 Prec Mecanique Labinal Perfectionnements apportés aux cellules filtrantes
EP0231931A2 (en) * 1986-02-03 1987-08-12 Instytut Odlewnictwa A cyclone with forced gas stream whirling
WO1989004726A1 (en) * 1987-11-24 1989-06-01 Carroll, Noel Cyclone separator
WO2001000296A1 (en) * 1999-06-28 2001-01-04 Statoil Asa An apparatus for separation of a fluid flow, especially into a gas phase and a liquid phase

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR1172888A (fr) * 1962-04-16 1959-02-16 Joy Mfg Co Procédé et appareil pour mettre en contact un gaz et un liquide
US3616616A (en) * 1968-03-11 1971-11-02 Tech Dev Inc Particle separator especially for use in connection with jet engines
US4629481A (en) * 1985-01-18 1986-12-16 Westinghouse Electric Corp. Low pressure drop modular centrifugal moisture separator
EP1065596A1 (de) * 1999-06-30 2001-01-03 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren zur Organisation von Datensätzen im Arbeitsspeicher eines Datenverarbeitungsgerätes

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR1091006A (fr) * 1953-10-08 1955-04-06 Socama Perfectionnements aux dispositifs de filtres cyclonaires
FR1392667A (fr) * 1964-02-06 1965-03-19 Prec Mecanique Labinal Perfectionnements apportés aux cellules filtrantes
EP0231931A2 (en) * 1986-02-03 1987-08-12 Instytut Odlewnictwa A cyclone with forced gas stream whirling
WO1989004726A1 (en) * 1987-11-24 1989-06-01 Carroll, Noel Cyclone separator
WO2001000296A1 (en) * 1999-06-28 2001-01-04 Statoil Asa An apparatus for separation of a fluid flow, especially into a gas phase and a liquid phase

Also Published As

Publication number Publication date
NO20040472L (no) 2004-08-05
AU2004200362A1 (en) 2004-08-19
EP1445025B1 (en) 2008-07-23
US7066987B2 (en) 2006-06-27
DE602004015174D1 (de) 2008-09-04
AU2004200362C1 (en) 2008-10-16
AU2004200362B2 (en) 2008-06-05
EP1445025A1 (en) 2004-08-11
US20040177755A1 (en) 2004-09-16
ATE401962T1 (de) 2008-08-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
NL1029352C2 (nl) Scheider voor het scheiden van een mengsel van vaste stof, vloeistof en/of gas.
NL1028238C2 (nl) Cycloonscheider en werkwijze voor het scheiden van een mengsel van vaste stof, vloeistof en/of gas.
US6129775A (en) Terminal insert for a cyclone separator
EP2882536B1 (en) Apparatus for cyclone separation of a fluid flow into a gas phase and a liquid phase and vessel provided with such an apparatus
NL2001293C2 (nl) Gasreiniger voor het ten minste gedeeltelijk uit een vervuilde gasstroom separeren van meegevoerde componenten.
JP2825530B2 (ja) 渦巻きチューブ型のガス除去装置
NL1022581C2 (nl) Scheidingscycloon en werkwijze voor het scheiden van een mengsel.
US6802881B2 (en) Rotating wave dust separator
CN105555178B (zh) 用于旋风分离器的漩涡导流器
AU621894B2 (en) Vortex tube separating device
US6599422B2 (en) Separator for liquids containing impurities
US6596170B2 (en) Long free vortex cylindrical telescopic separation chamber cyclone apparatus
US20140298761A1 (en) Centrifugal Separator and Filter Arrangement Having a Centrifugal Separator of Said Type
US4756729A (en) Apparatus for separating dust from gases
FI75509B (fi) Hydrocyklon.
GB2056325A (en) Hydrocyclone
CN105688449B (zh) 一种内锥式变截面螺旋油水分离器
EA006829B1 (ru) Циклонный сепаратор жидкости с регулируемым положением искателя завихрения
JPS5966592A (ja) 渦巻クリ−ナ
CN107635640A (zh) 多级轴向流式旋流分离器
CN113382796B (zh) 用于流体净化的装置和方法
RU2367523C1 (ru) Циклон
EA006172B1 (ru) Циклонный газоочиститель
CN107073486B (zh) 包括由优化的管单元相连的两个气旋分离器的气旋分离装置
RU2803224C2 (ru) Устройство и способ для очистки текучей среды

Legal Events

Date Code Title Description
PD2B A search report has been drawn up
SD Assignments of patents

Owner name: FMC TECHNOLOGIES C.V.

Effective date: 20090213

V1 Lapsed because of non-payment of the annual fee

Effective date: 20100901