NL8204412A

NL8204412A - Dwarsstroomafscheider.

Info

Publication number: NL8204412A
Application number: NL8204412A
Authority: NL
Original assignee: Pielkenrood Vinitex Bv
Priority date: 1982-11-12
Filing date: 1982-11-12
Publication date: 1984-06-01
Also published as: GB2130913B; US4895652A; NO834139L; SG35487G; JPS59123504A; GB2130913A; MY100412A; AU571465B2; CA1231064A; GB8330057D0; AU2105783A; PH21306A

Description

0 I

Lx 6018

Dwarsetroomafecheider.

’* :.......... ·ιί Ο

Voor het uit een vloeistof afscheiden van daarin gesuspendeerde deeltjes, waaronder ook vloeistof- en gasbellen zijn begrepen, worden dikwijls dwarsstroooafscheiders gebruikt·

Een dwarsstrooaafscheider omvat een samenstel van op onder-5 ling gelijke afstanden onder een hellingshoek geplaatste platen, waartussen doorgangen voor het doorvoeren van de te behandelen vloeistof worden begrensd, waarbij de stroaingsrichting van de vloeistof dwars op de richting van de grootste helling van deze platen is gericht, welke platen van profileringen zijn voorzien, 10 die verzamelgoten voor de uit de vloeistof afgescheiden bestanddelen begrenzen, en die althans ongeveer in de richting van de grootste helling verlopen. Deze verzamelgoten monden daarbij uit in ver-zamelruimtea voor de. afgescheiden bestanddelen.

De thans meestal gebruikte dwarsstroomafscheiders omvat-15 ten in hoofdzaak sinusvormig gegolfde platen, waarbij de golfhoogte groter is dan de gemiddelde plaatafstand. De golftoppen en golfdalen liggen daarbij boven elkaar. De slingerbeweging, die de door-gevoerde vloeistof daarbij moet maken, heeft als gevolg, dat de stroomsnelheid, waarbij de stroming van laminair naar turbulent 20 overgaat, kleiner is dan bij een rechtlijnige doorstroming van een piatensamenstel met dezelfde gemiddelde plaatafstand. Bovendien neemt de turbulentiegraad daarbij sneller toe dan bij rechtlijnige doorstroming.

Dergelijke samenstellen van gegolfde platen hebben verder 25 als nadeel, dat de gestroomlijnde vorm van de golftoppen en de golf-dalen het meeslepen van afgescheiden deeltjes bevordert, en dat het bevattingsvermogen van de door de golvingen gevormde verzamelgoten betrekkelijk gering is.

De reeds langer bekende dwarsstroomafscheiders met vlakke 30 platen, waarbij de vloeistofstroom in hoofdzaak rechtlijnig is, hebben daarentegen het nadeel, dat de afgescheiden deeltjes, die langs de hellende platen kunnen afglijden, over het gehele plaat-oppervlak met de vloeistofstroom in aanraking zijn, waardoor de kans om veer met de vloeistof te worden meegesleept dienovereen-35 komst|.g groter wordt. Het is gebleken, dat het afscheidingseffect van de gegolfde platen beter is dan die van de vlakke platen, doch 8204412 i'1 liiii'·'' v!: ' " 'J Ij' :'. O * - 2 - dat nochtans dit effect nog voor verbetering vatbaar is.

* d

De uitvinding beoogt het nuttig effect van een dwars-stroomafscheider van de voornoeode soort te verbeteren, waartoe de profileringen van de platen zodanig worden uitgevoerd, dat de daar-5 door begrensde verzamelgoten ter weerszijden van een vloeistofdoor-gang tegenover elkaar zijn gelegen-.

Daardoor kan worden bereikt, dat de vloeistofstroom niet meer· een door de profileringen bepaalde slingerlijn behoeft te volgen, waardoor wervelingen en uitspoeleffecten, die daarvan een ge-10 volg zijn, kunnen worden vermeden.

In het bijzonder worden de profileringen gevormd door ter weerszijden van de platen aangebrachte opstaande ribben, die althans in hoofdzaak in eikaars verlengde zijn gelegen.

Het is ook mogelijk gegolfde platen te gebruiken, waar-15 bij dan de golvingen van naburige platen in tegenfase verlopen, welke golvingen bij voorkeur een althans nagenoeg trapeziumvorm!ge doorsnede hebben.

Voor vloeistoffen met kleine viscositeit, die de gootom-trek niet trachten te volgen, wprdt de gootinheud, die als verloren 20 ruimte kan worden beschouwd, zo klein mogelijk gehouden. Viskeusere vloeistoffen volgen de gootomtrek wel, zodat dan diepere goten gunstig zijn om het afgescheiden materiaal af te schermen, terwijl tevens de snelheid van de vloeistof daar ter plaatse wordt verkleind.

De uitvinding zal in het onderstaande nader worden toege-25'licht aan de hand van een tekening; hierin toont: fig. 1 een schematische doorsnede van een deel van twee platen van een gangbare dwarsstroomafscheider; fig. 2 een overeenkomstige doorsnede van een eerste uit-voeringsvoorbeeld van platen volgens de uitvinding; 30 fig. 3 een met fig. 2 overeenkomende doorsnede met enigs zins anders uitgevoerde platen; en fig. h een overeenkomstige doorsnede van een gewijzigde uitvoeringsvorm van de platen van fig. 3 voor een vloeistof met grote viscositeit.

35 In fig. 1 zijn gedeelten van twee opeenvolgende golfpla ten 1 en 2 van een dwarsstroomafscheider van de gangbare soort weergegeven, waarbij de vloeistofstroom 3 dwars op de beschrijvenden van de golven van de platen 1 en 2 verloopt. Deze golvingen bestaan uit afwisselende dalen k resp. toppen 5» die bij naburige platen steeds 8204412 , ..... * ' :-3- tegenover elkaar zijn gelegen, zodanig, dat alle golvingen in hoofdzaak in fase tij» gelegen.

Uit;da vloeistofstroom 3 bezinkende zware deeltjes verzamelen zich in de fplfdalea;4, zoala bij 6 is aangeduid, waarbij 5 de laagdikte van de verzamelde deeltjes 6 afhankelijk is van de snelheid, waarmede de deeltje langs de hellende platen naar beneden glijden, na van de toevofr van afgescheiden deeltjes uit de vloeistof, Hetzelfde geldtir tegengestelde zin voor de opdrijvende licht* deeltjes, die zich, zoals bij 7 is aangeduid, in de golf-10 toppen 5 veraamelen·

Toom vloeistoffen Het een geringe viscositeit zoals water is gevonden, dat de doorvoerpnelheid, waarbij de stroming van lami-nair naar turbulent overgaat, aanmerkelijk kleiner is dan bij een recht lijnigedoorstroming, hetgeen door de slingerbeweging van de 15 stroom 3 wordt veroorzaakt, dchter de golfdalen en de golftoppen worden reeds bijeen gering* snelheid wervels gevormd, terwijl bij verder toenemende snelheid de stroom geheel uit wervels gaat bestaan· Naarmate de viscositeit groter wordt, zal ook de snelheid, waarbij de stroom turbulent wordt, groter worden. Het gevolg van 20 dergelijke wervels is, dat de in de dalen 4 en/of toppen 5 verzamelde deeltjes worden opgewerveld, en dan weer met de vloeistof worden meegesleept, hetgeen het afscheidingseffect van de afscheider ongunstig beïnvloedt.

Zowel voor vloeistoffen met een kleine als met een grote 25 viscositeit is verder de stroomlijnvorm van de goten, d.w.z. de golfdalen 4 «n de golftoppen 5» voor wat betreft het meeslepen van afgescheiden deeltjes 6 en 7 ongunstig. De laagdikte van de deeltjes verkleint namelijk de doorstroomopening, waardoor de stroomsnelheid ter plaatse van de Afgescheiden deeltjes wordt vergroot, en dus ook 30 de kans op wervelingen en meealeping. Een verder nadeel van deze golfvorm is,dat het bevattingsvermogen van de door de toppen en dalen gavorajjfte goten betrekkelijk klein is, en dat het oppervlak, waarmede de deeltjesverzameling met de vloeistof in aanraking is, naar ve^ou^ng/gjpgjot is, hetgeen eveneens de kans op meesleping 35 vergroot, i«lub# door kleinere wervels, die aan het grensvlak met de stromend* vleeiitof door wrijvingsverschijnselen kunnen ontstaan.

/Een rechtlijnige .doorstroming, waarbij een deel van deze bezwaren ni^t optreedt, kan op zichzelf het eenvoudigst met vlakke platen.^rd|9i bereikt, die reeds lang bekend zijn. Doordat echter 82:^^ ί f:0;.#;'"· - f ·; * - k - de langs de hellende platen afglijdende deeltjes over het gehele plaatoppervlak met de stromende vloeistof in aanraking zijn, is de kans op meesleping van reeds afgescheiden deeltjes zeer groot· Dit is dan ook de reden, dat de golfplaten zijn ingevoerd., waarbij de · 5 afgescheiden bestanddelen zo goed mogelijk buiten de invloed van de stromende vloeistof worden gehouden·

De uitvinding verschaft een verbetering van de bekende golfplaatafscheiders, waarbij de vloeistofstroming in hoofdzaak rechtlijnig kan verlopen. Bij de in de tekening afgebeelde uitvoe-10 ringsvoorbeelden van platen voor een verbeterde afscheider volgens de uitvinding zijn voor onderdelen, die met onderdelen van fig· 1 overeenkomen dezelfde verwijzingsgetallen gebruikt.

Fig. 2 toont een uitvoeringsvorm van platen in het geval van vloeistoffen met kleine viscositeit, waarbij een nagenoeg recht-15 lijnige doorstroming plaatsvindt, en het afgescheiden materiaal buiten het stromingsgebied blijft# Daarbij worden rechte platen 1 ea 2 gebruikt, die aan beide zijden van ribben 8 resp. 9 zijn voorzien, die in eikaars verlengde zijn gelegen, terwijl ook de ribben van naburige platen tegenover elkaar zijn gelegen. Er ontstaan dan verzamel-20 goten 4 en 5i die met de toppen 4 resp. dalen 5 van een golfplaat volgens fig. 1 overeenkomen, welke goten nu, in tegenstelling tot het geval van fig. 1, ter weerszijden van de vloeistofdoorgang 3 paarsgewijs tegenover elkaar zijn gelegen. De hoogte van deze ribben zodanig, dat een voldoende wijde doorgang 3 voor de vloeistof vrij- 25 blijft.

Zoals in fig. 2 is weergegeven, zal de vloeistofstroom 3 tussen de uiteinden van de ribben in hoofdzaak recht verlopen. In het begin van de werking, wanneer de goten nog niet met afgescheiden deeltjes zijn gevuld, zullen in deze goten wervelingen gaan 30 optreden, zoals bij 10 is aangeduid, welke wervelingen échter de afscheiding kunnen bevorderen. Naarmate de goten worden gevuld, nemen deze wervels af. De afgescheiden deeltjes kunnen ook gesuspendeerd in de wervels worden afgevoerd, in het bijzonder in het,geVal van lichte vlokken.

35 Een voordeel van de aldus verkregen goten met rechthoekige doorsnede is verder, dat bij overeenkomstige afmetingen het bevattingsvermogen ervan groter is dan in het geval van de sinusvormig gegolfde platen volgens fig. 1. doordat verder de vloeistostroóm in hoofdzaak rechtlijnig ia, ontbreken de naar het oppervlak van de lagen « / 8204412 » '* Ίψτ**^- f^-r*·:·· :;; 7 :ï-,n' -5- * 6 en 7 gerichte stroomoomponenten, die hij de slingerende stroom volgens fig,1 aanwezig zijn, en die een uitspoeleffect hebben.

Fig.3 toont een 1|beginsel met fig.2 overeenkomende uitvoeringsvorm, waarbij echte# gegolfde platen-1 en 2 worden gebruikt, 5 waarvan de golvingen een trapeziumvormige doorsnede hebben, zoale dit bij zgn. damwamdprcfielen het geval is. Naburige platen zijn daarbij in tegenfase opgesteld, zodat de goten 4 en 5 ter weerszijden van een vloeistofdoorgang 3 steeds tegenover elkaar zijn gelegen.

Fig.4 toont een met fig,3 overeenkomende uitvoering met 10 een grotere golflengte en -hoogte van de plaatgolven , welke uitvoering bestemd is voor een vloeistof met grote viscositeit, bijv. olie. Bij de voor afscheiding in aanmerking komende stroomsnelheden worden in de goten geen wervels gevormd, terwijl de stroming althans nagenoeg de omtrek van de pliaatprofielen volgen, dit in tegen stelle ling tot vloeistoffen met eeh kleine viscositeit. Het is dan gunstig Ψ'· een grotere golflengte en -hoogte te kiezen dan in het geval van ' fi*.3. ;

Wanneer een goot 4 zich met afgescheiden deeltjes 6 ( bijv.

- waterdruppels) vult, sal de stroom daarboven rechtlijniger worden.

20 Doordat tegenover de goten 4‘ steeds een goot 5 is gelegen, die door de vloeiatofstropm wordt gevuld, zal in het middengedeelte de stroomsnelheid kleiner worden, zodat de kans op meesleping van deeltjes dienovereenkomstig kleiner wordt.

Een verder voordeel is, dat in de vernauwing van het stro-23 mingskanaal voorbij de verwijding ter plaatse van de tegenover elkaar liggende goten 4 ·*» 5 veer een zekere stroomversnelling optreedt, die, zodra de volgende verwijding wordt bereikt, weliswaar weer in een vertraging overgaat, doch die daarbij een zekere richtwerking op de stroom kan uitoefenen.

30 In plaats van de trapeziumvormig gegolfde platen kunnen ook in het geval van fig.4 de van ribben voorziene platen van fig.3 worden gebruikt, waarbij dan de gootbreedten en -diepten dienovereenkomstig groter worden gekozen.

Overigens kan bij gebruik van ongeveer sinusvormig gegolf-35 de platen ook al een verbetering van de werking worden verkregen, wanneer bij een geschikte aanpassing van golflengte en -hoogte de platen in tegenfase worden opgesteld·

Een voorbeeld van toepassing van een dergelijke dwarsstroom-afscheider bij een vloeistof met grote viscositeit is het behandelen 82d|t|2||"... 'ij r-. .4£:-· - - ·· *5« « ^ * . van stookolie voor scheepsmotoren· die met water, roest, zand, ongewenste destillatieproducten (zoals asfalteren) e.d, is verontreinigd. Aan hoord van schepen zijn daartoe centrifuges aanwezig, die dergelijke verontreinigingen uit de olie kunnen verwijderen· Wegens de 5 stijgende olieprijzen wordt het voordelig minder gezuiverde en dus goedkopere stookolie te gaan gebruiken, doch dit leidt tot snelle vervuiling en verslij ting van de centrifuges, Ben afscheider volgens de uitvinding, in het bijzonder volgens fig*4· kan dan met voordeel worden gebruikt als een voorafscheider, waarin dan zoveel verontrei-10 nigingen uit de olie worden verwijderd, dat deze daarna zonder bezwaar door een centrifuge kan worden behandeld.

8204412

Claims

1. Dearsstroomafscheider, omvattende een samenstel van op onderling gelijke afstanden onder een hellingshoek geplaatste platen, waartussen doorgangen voor het doorvoeren van de te behandelen vloeistof worden begrensd, waarbij de stromingsrichting van de 5 vloeistof dwars op de richting van de grootste helling van deze platen ip gericht, welke platen van profileringen zijn voorzien, die verzamelgoten voor de uit de vloeistof afgescheiden bestanddelen begrenzen, en die althans ongeveer in de richting van de grootste helling verlopen, met het kenmerk, dat de profileringen zoda-10 nig zijn gelegen, dat de daardoor begrensde verzamelgoten ter weerszijden van een vloeistofdoorgang tegenover elkaar zijn gelegen,

2. Afscheider volgens conclusie 1, waarbij de profileringen worden gevormd door op vlakke platen aangebrachte opstaande ribben, met het kenmerk, dat de ribben ter weerszijden van de platen 15 zijn aangebracht, en althans in hoofdzaak in eikaars verlengde zijn gelegen·'

3· Afscheider volgens conclusie 1, waarbij de profileringen door golvingen in de platen worden gevormd, met het kenmerk, dat de golvingen van twee naburige platen in tegenfase verlopen. 20 h. Afscheider volgens conclusie 3, met het kenmerk, dat de golvingen een althans ongeveer trapeziumvormige doorsnede hebben·

5· Afscheider volgens een van de conclusies 1.Λ, met het kenmerk» ïat voor vloeistoffen met een kleine viscositeit de in-25 houd van de goten zo klein aiogelijk wordt gehouden· ·/. 6# Afscheider volgins een ven de conclusies 1,.4,. toegepast als voorafschelder voor een centrifuge voor het zuiveren van stookolie, 8204412 : • Af ' ' '.φ:.'' ·':· ’ - : ·;Ι»ΖΙΙΓ'· ,