• 专利附录
  • 专利说明
  • 权利要求
  • 类似技术
  • 同族专利
  • 引用文献
  • 法律状态
  • 优先权
    • 专利摘要:

    公开号:WO1981001961A1
    申请号:PCT/CH1981/000002
    申请日:1981-01-09
    公开日:1981-07-23
    发明作者:M Geissmann
    申请人:M Geissmann；
    IPC主号:B01D53-00
    专利说明:
    [0001] - -
    [0002] Verfahren und Abscheider zum Abscheiden von Flüssigkeit aus einem Gas-Flüssigkeitsgemisch
    [0003] Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Abscheiden von Flüssigkeit aus einem als -Strom bewegten Gas- und Flüssig¬ keitsgemisch in einem Abscheideraum, in welchem das Ge¬ misch umgelenkt und hierbei die Flüssigkeit an der Wand des Abscheideraums abgeschieden wird, und einen Abschei¬ der zur Durchführung des Verfahrens.
    [0004] Bekannt sind Druckleitungen zur Fortleitung von Gasen, aus denen in Form feiner Nebel oder -Flüssigkeitströpfchen im Gasstrom mitbewegte Flüssigkeiten abgeschieden werden müssen, wofür Abscheider eingesetzt werden, die nach dem Aufprall- oder nach dem Zyklon-Prinzip arbeiten. In bei¬ den Fällen wird jedoch der Strom aus Gas und Flüssigkeit abgelenkt, wobei die Flüssigkeit aus dem Strom geschleu¬
    [0005]
    [0006] BADORKafNAL
    [0007] "- OfΛPi- Beim Zyklon-Abscheider wird der eintretende Strom in eine schraubenförmige Rotationsbewegung umgelenkt und die Flüs¬ sigkeit auf die als Rohr ausgebildete Abscheidewand ge¬ schleudert, die unter Bildung grösserer Tropfen entgegen der Stromrichtung abwärtsfliesst. Die Rotationsbewegung des Stroms wird entweder durch tangentiale Einführung des¬ selben in den Abscheider oder durch radiale Einführung und nachfolgender Durchleitung desselben durch ein am Eintritt in den Abscheideraum angeordnetes Leitrad mit schräg ver- laufenden Schaufeln erzeugt.
    [0008] Sowohl beim Prallabscheider als auch beim Zyklonabscheider muss im Abscheideraum eine verhältnismässig niedere Strö¬ mungsgeschwindigkeit herrschen, da der ganze Raum benetzt wird und die Flüssigkeit praktisch nur unter Einwirkung der Schwerkraft abfliesst.Dies verlangt eine entsprechend aufwendige voluminöse Bauweise, so dass selbst für kleine Ströme der Abscheider so gross ist, dass er unter die in den neisten Industriestaaten bestehenden Vorschriften über die Prüfpflicht von Druckbehältern fällt. Dies erschwert die Herstellung und die Lagerhaltung und verursacht zusätz¬ liche Kosten; ausserde erhöht die voluminöse Bauweise die Material-, Herstellungs- und Einbaukosten.
    [0009] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren -. der eingangs beschriebenen Art so auszugestalten*/ dass die Abscheidung der Flüssigkeit aus dem Strom mit Abscheidern geringer Abmessungen und geringen Bauvolumens möglich* ist.";
    [0010] Diese Aufgabe wird ge äss der Erfindung dadurch gelöst, dass der Strom im Abseheideraum umgelenkt ..und ■ __aus dem. Strom ein Teilstrom abgezweigt wird, mit welchem die an der Wand- abgeschiedene Flüssigkeit abgeführt wird. Dadurch, dass die abgeschiedene Flüssigkeit sozusagen zwangsweise geführt und abgeleitet wird, können grosse Geschwindigkeiten im Abscheider zugelassen werden, ohne dass dadurch die Ab¬ scheidewirkung ungünstig beeinträchtigt würde.
    [0011] Zur Durchführung des erfindungsgemässen .Verfahrens dient ein Abscheider mit einem eine Eintritts- und eine Austritts¬ öffnung aufweisenden Abscheiderohr, mit einer Umlenkvor¬ richtung, bei dem im Abscheiderohr eine Abscheidewand an¬ geordnet ist, die mit der Innenwand des Abscheiderohrs ei- nen Ringspalt als Durchgang für die abgeschiedene Flüssig¬ keit und den Teilstrom zu einem Sammelraum bildet, der durch ein Verbindungsrohr mit dem Bereich der Austritts¬ öffnung verbunden ist.
    [0012] Die Erfindung ist in der Zeichnung in zwei Ausführungs- beispielen dargestellt und nachfolgend beschrieben. Es zeigen:
    [0013] Fig. 1 -einen Längsschnitt eines Abscheiders für verti¬ kale Anordnung und Austritt nach.oben,
    [0014] Fig. 2 einen Längsschnitt des Abscheiders nach Fig. 1, jedoch mit seitlichem Austritt,
    [0015] Fig. *3 -" inen Längsschnitt eines zweiten Abscheiders für __ . : . ■_.:.* vertikale Anordnung und
    [0016] Fig.: 4. "' einen Längsschnitt des Abscheiders nach Fig. 3, jedoch für horizontale Anordnung.
    [0017] Sei -Abscheider nach Fig. 1 tritt der mit einem Pfeil E bezeichnete Strom eines Gas-Flüssigkeitsgemisches '
    [0018] BAD ORIGINAL durch eine Eintrittsöffnung 1 in ein Eintrittsrohr 2 ein, dessen Durchmesser gegenüber der Eintrittsöffnung 1 verengt ist. Das Eintrittsrohr 2 wird in einem Bogen 3 abwärts und koaxial zu einem Abscheiderohr 4 geführt, das die Aussenbegrenzung des Abscheiders bildet und ei¬ nen Rohrstutzen 5 zur Aufnahme der Eintrittsöffnung 1 des Eintr.ittsrohrs 2 aufweist. Gegenüber der Mündung 6 des Eintrittsrohrs 2 ist eine haubenförmige Glocke 7 ebenfalls koaxial im Abscheiderohr 4 in nicht darge- stellten Halterungen gelagert, welche sich aus einer ke¬ gelförmigen Abscheidewand -8 und einem daran anschliessen- den Hohlzylinder 9 zusammensetzt. Der Hohlzylinder 9 bil¬ det zusammen mit der Wand des Abscheiderohrs 4 einen sich axial erstreckenden Spalt 10.
    [0019] Die Glocke 7 begrenzt einen Sammelraum 11, der durch einen mit dem Abscheiderohr 4 verbundenen gewölbten Boden 12 nach unten abgeschlossen ist. Durch einen im Boden 12 ange¬ ordneten Ablauf 13 wird die sich im Sammelraum 11 sammeln¬ de Flüssigkeit abgeleitet.
    [0020] Koaxial zum Abscheiderohr 4 ist ein Steigrohr 15 ange¬ ordnet, das sich vom Sammelraum 11 bis in den Bereich ei¬ ner Austrittsöffnung 16 erstreckt, die die Mündung* eines mit dem Abscheiderohr 4 verbundenen Reduktionsstutzens 17 bildet. Die Mündung 16 bildet den Austritt für den mit einem Pfeil A bezeichneten, der Flüssigkeit entledigten Gasstroms .
    [0021] Der beschriebene Abscheider ist in nicht dargestellter Weise am Stutzen 5, z.B. durch Schweissung oder durch eine Flanschverbindung mit einer, vorzugsweise am Aus- gang eines Kompressors angeordneten Druckleitung ver- bunden, während die Mündung 16 in nicht dargestellter Weise mit dem Eintritt z. B. eines Drucknetzes verbunden ist.
    [0022] An der Mündung 6, siehe Fig. 1, ist ein über das Eintritts- röhr 2 geschobenes Rohrstück 18 angeordnet, das mit dem Eintrittsrohr 2 einen Spalt 19 bildet. Das Rohrstück 18 mit dem Spalt 19 bildet einen Injektor, der. das Aufstei¬ gen von Flüssigkeitstropfen. an der Mündunggegen die Aus- trittsöffnung 16 verhindert.
    [0023] Der Abscheider nach Fig. ϊ scheidet die Flüssigkeit aus einem Gas-Flüssigkeitsgemisch wie folgt aus:
    [0024] Der durch die Eintrittsöffnung 1 in das Eintrittsrohr 2 eintretende Strom E wird nach abwärts gelenkt, infolge der Verengung des Eintrittsrohrs 2 beschleunigt und an der Mündung 6 in einen Hauptstrom I und in einen Teil¬ strom II unterteilt. Der gegenüber dem Teilstrom II we¬ sentlich grössere Hauptstrom I wird an der Abscheidewand 8 umgelenkt und nach oben gegen die Austrittsöffnung 16 gerichtet, während der Teilstrom II die abgeschiedene Flüssigkeit der Abscheidewand 8 entlang durch den Spalt 10 in den Sammelraum 11 führt. Im Sammelraum 11 wird die Geschwindigkeit des Teilstro s II infolge des verhältnis- mässig grossen Querschnitts des Abscheiderohrs 4 stark verringert und er steigt als laminarer Strom durch das Steigrohr 15 in den Bereich der Austrittsöffnung 16 auf.
    [0025] Beim Auftreffen des Stroms auf die kegelförmige Abschei¬ dewand 8 und bei der Umlenkung des Hauptstroms I wird praktisch die gesamte im Strom als Nebel oder Tröpfchen enthaltene Flüssigkeit an der Abscheidewand 8 bzw. an der Innenwand des Abscheiderohrs 4 abgeschieden und durch den Teilstrom II fortlaufend von der Abscheidewand 8 mit- gerissen und in den Sammelraum 11 geführt. Der Haupt¬ strom I wird dagegen an der Abscheidewand 8 umgelenkt und fliesst im Ringraum um das Eintrittsrohr 2 zur Aus¬ trittsöffnung 16.
    [0026] Bei dem beschriebenen Abscheider kann keine grössere Tropfenbildung auf der Abscheidewand 8 entstehen, da die Flüssigkeit laufend vom Teilstrom II abgeführt und mit verhältnismässig grosser Geschwindigkeit nach unten in den Sammelraum 11 geführt wird. Der Teilstrom II ist nicht in der Lage,etwaige-Flüssigkeit aus dem Sammelraum 11 nach oben zu führen. Durch den laufenden Abtransport der sich abscheidenden Flüssigkeit bildet sich auf der kegelförmigen Abscheidewand 8 nur ein dünner Flüssigkeits¬ film; der flüssigkeitsfreie Hauptstrom I darf deshalb ohne Gefahr, Tropfen mitzureissen, hohe Geschwindigkeit und Turbulenz aufweisen. Der Abscheider kann dadurch kleingehalten werden, ohne die Abscheidung zu ver¬ schlechtern.
    [0027] In Fig. 2 ist die Austrittsmündung 16 wie die Eintritts- mündung 1 am Umfang des Abscheiderohis 4 angeordnet. In diesem Fall wird das Abscheiderohr 4 durch einen Deckel 20 abgeschlossen und das obere Ende des Steigrohrs 15 in Richtung der Austrittsöffnung 16 abgebogen. Die Austritts¬ öffnung 16 kann auch versetzt zu der Eintrittsöffnung 1 angeordnet sein. Die Verhältnisse im Abscheideraum werden dadurch nicht beeinflusst.
    [0028] Auch wäre es möglich, das Steigrohr 15 nicht koaxial, sondern ausmittig anzuordnen. Beim Abscheider nach Fig. 3 tritt der Strom E durch ei¬ nen Eintrittstutzen 21 in den Abscheider ein und ver- lässt ihn als entwässerten Strom A durch einen Austritt- Stutzen 22. Der Abscheider weist ein zylindrisches Ab- scheiderohr 23 mit einem oberen und einem unteren Deckel 24, 25 auf. Im oberen Deckel 24 ist der Austrittstutzen 22 und am unteren Deckel 25 ein Ableitungsstutzen 26 zum Ableiten der abgeschiedenen Flüssigkeit, z.B. durch Lö¬ ten, befestigt.
    [0029] Koaxial mit dem Abscheiderohr 23 ist ein Innenrohr 27 mittels ZentrierStegen 28 zentriert, dessen Innenwand 29 die Abscheidewand für die im Strom E sich befindenden Flüssigkeitströpfchen bildet. Der Eintrittstutzen 21 durch¬ dringt einen durch das Abscheiderohr 23 und das Innenrohr 27 gebildeten Spalt 30 und mündet in den durch das Innen¬ rohr 27 gebildeten Innenraum, der an seinem unteren Ende durch einen gewölbten Boden 32 abgeschlossen ist, wobei jedoch einige Oeffnungen 33 vorgesehen sind, durch die sich am Boden 32 sammelnde Flüssigkeit in den Spalt 30 abgeleitet wird. Der Boden 32 bildet mit dem Abscheide¬ rohr 23 einen Sammelraum 34 zur Aufnahme der an der Innenwand 29 des Innenrohrs 27 abgeschiedenen Flüssig¬ keit.
    [0030] Der eintretende Strom E wird im Innenrohr 27 nach oben umgelenkt und passiert ein Leitrad 35, welches aus einer Anzahl schräggestellter Schaufeln 36 besteht und in welchem dem Strom E eine Drehung aufgezwungen wird, so dass er eine Schraubbewegung zum Eintrittstutzen 21 aus¬ führt.Durch die Ablenkung des Stroms E und Erzeugung der Schraubbewegung längs der Innenwand 29 wird die Flüssig¬ keit an der Innenwand 29 abgeschieden. Da jedoch die Geschwindigkeit des Stroms wegen des kleinen Bauvolumens des Abscheiders gross ist, wird die an der Innenwand 29 sich sammelnde Flüssigkeit in Richtung des Austrittstutzens 22 bewegt und am oberen Ende des Innenrohrs 27 in den Spalt 30 durch einen vom Strom A abgezweigten Teilstrom II geführt, durch dessen auf die Flüssigkeit ausgeübte - Schleppwirkung erreicht wird, dass trotz des kleinen Durchmessers des Innenrohrs 27 die gesamte abgeschiedene Flüssigkeit in den Sammelraum 34 gelangt. Der in den Sammelraum 34 gelangende Teilstrom II wird im Sammel¬ raum 34 verlangsamt und umgelenkt, wobei er noch etwaige enthaltende Flüssigkeitströpfchen ausschleudert, und durch ein im Boden 32 befestigtes Verbindungsrohr 37 in den im Bereich des Austrittstutzens 22 eigentlichen Ab- scheideraum 38 geleitet.
    [0031] Wie der Abscheider nach Fig. 1 und 2 ist auch der Ab¬ scheider nach Fig. 3 trotz seines geringen Bauvolumens sehr wirkungsvoll und erlaubt eine wirkungsvolle A±>- scheidung der Flüssigkeit aus dem Strom wie bei einem voluminösen Prall- oder Zyklonabscheider.
    [0032] Der Abscheider nach Fig. 3 ist für vertikalen, derjenige nach Fig. 4 für horizontalen Einbau verwendbar. Die Ausführung ist jedoch weitgehend gleich, weshalb gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen sind und nicht mehr beschrieben v/erden.
    [0033] Der Strom E tritt durch den Eintrittstutzen 21 in den Abscheider ein, dessen Eintrittstutzen 21 im Boden 32 angeordnet ist. Das Innenrohr 27 v/eist beim Austritt¬ stutzen 22 Zentrierstege 28 und im Bereich des Eintritt- Stutzens 21 eine AufWeitung 31 auf, durch welch letztere
    [0034] OMP der durch das Innenrohr 27 gebildete Innenraum vom Spalt 30 getrennt ist.
    [0035] Der Sammelraum 34 ist mit seiner Achse 39 senkrecht zur Achse des Innenrohrs 27 bzw. des Abscheiderohrs 23 ange- ordnet. Der hier ebenfalls gebildete Teilstrom II schleppt die an der Innenwand 29 abgeschiedene Flüssigkeit in den Sammelraum 34, in welchem der Teilstrom II seine Flüssig¬ keit abgibt und durch das als 90 -Bogen ausgebildete Ver¬ bindungsrohr 37 in den eigentlichen Abscheideraum 38 ge- langt und sich dort mit dem entwässerten Strom A mischt. Die sich an der Innenwand 29 abscheidende Flüssigkeit wird wie bei der Ausführung nach Fig. 1 durch den Strom in Richtung zum Eintrittstutzen 21 bewegt, dort durch den Teilstrom II in den Spalt 30 eingeführt und in den. Sam- melraum 34 geleitet. Das Leitrad 35 hat, wie bei der Ausführung nach Fig. 3, die Ablenkung des Stroms E in eine sich drehende, schraubenförmige Bewegung zu über¬ nehmen.
    [0036] Es wäre möglich, mehrere Eintrittstutzen 1, 21 zum ein- leiten mehrerer Ströme vorzusehen, die nach ihrer Trock¬ nung durch eine oder mehrere Austrittsöffnungen abge¬ leitet werden.
    [0037] Durch geeignete Dimensionierung des Abscheideraums und des Spaltes kann ein optimales Mengenverhältnis zwi- sehen dem Strom A und Teilstrom II erreicht werden. Da¬ durch kann mit kleinstem Bauvolumen bei vergleichbarem Abscheidegrad ein vergleichbarer Druckverlust wie bei bekannten voluminösen Abscheidern erreicht werden. Die beschriebenen Abscheider können auch zur Ausschei¬ dung fester Partikel aus einem Gas- oder Flüssigkeits¬ strom verwendet werden. Die Bildung eines das abge¬ schiedene Gut wegführenden Teilstroms II erfolgt auch in diesen Fällen in gleicher Weise.
    [0038] . OMP!
    权利要求:
    Claims Patentansprüche
    1. Verfahren zum Abscheiden von Flüssigkeit aus einem als Strom bewegten Gas- und Flüssigkeitsgemisch in einem Abscheideraum, in welchem das Gemisch umgelenkt und hierbei die Flüssigkeit an der Wand des Abscheideraums abgeschieden wird, dadurch gekennzeichnet, dass der Strom (E) im Abscheideraum umgelenkt und aus dem Strom ein Teilstrom CTI) abgezweigt wird, mit welchem die an der Wand abgeschiedene Flüssigkeit abgeführt wird.
    2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Teilstrom (II) nach der Umlenkung des Stroms
    (E) abgezweigt wird.
    3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Teilstrom (II) nach der Umlenkstelle des Stroms (E) im Zentrum des Abscheideraums mit dem Strom (A) vereinigt wird.
    4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3 , dadurch gekennzeichnet, dass die abgeschiedene Flüssigkeit im Abscheideraum im wesentlichen in derselben Richtung wie der Strom bewegt wird.
    5. Abscheider zur Durchführung des Verfahrens nach An¬ spruch 1 mit einem eine Eintritts- und eine Austritts- öffnung aufweisenden Abscheiderohr mit einer Umlenkvor¬ richtung,dadurch gekennzeichnet, dass im Abscheiderohr (4, 23) eine Abseheidewand (8, 29) angeordnet ist, die mit der Innenwand des Abscheiderohrs einen Ringspalt (10, 30) als Durchgang für die abgeschiedene Flüssigkeit und
    *&υ. ^4 " ι
    _ A VvIFO den Teilstrom (II) zu einem Sammelraum (11,34) bildet, der durch ein Verbindungsrohr (15,37) mit dem Bereich (17;38) der Austrittsöffnung (16,22) verbunden ist.
    6. Abscheider nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Abscheidewand (29) ein zum Abscheiderohr (23) koaxiales Innenrohr (27) ist.
    7. Abscheider nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbindungsrohr (15,37) koaxial zum Innenrohr (27) angeordnet ist.
    8. Abscheider nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Sammelraum (34) eine zur Achse des Abscheide¬ rohrs (23) senkrechte Achse (39) aufweist.*
    9. Abscheider nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das die Abscheidewand (29) bildende Innenrohr (27) zum Sammelraum (34) durch einen Boden (32) abgeschlossen ist.
    10. Abscheider nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Abscheidewand (8) kegelförmig ausgebildet ist und der Mündung eines mit der Eintrittsöffnung (1) ver- bundenen Eintrittsrohrs (2) gegenüberliegt.
    11. Abscheider nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Abscheidewand (8) in einen Hohlzylinder (9) übergeht.
    类似技术:
    公开号 | 公开日 | 专利标题
    US7001448B1|2006-02-21|System employing a vortex finder tube for separating a liquid component from a gas stream
    US3684093A|1972-08-15|Method and apparatus for separating particles from particle-laden fluid
    EP0636833B1|1997-12-03|Apparat zur Trennung von Gas und Flüssigkeit
    US2846024A|1958-08-05|Cyclone
    DE60105810T2|2006-02-23|Luft-Teilchenabscheider
    US2214658A|1940-09-10|Steam separator
    RU2424039C2|2011-07-20|Центробежный сепаратор
    EP1028811B1|2002-04-17|Zyklonabscheider
    US4690759A|1987-09-01|Centrifugal and impingement oil separator
    EP1205251B1|2005-02-23|Zyklonische Fluidreinigungsvorrichtung
    DE10129198B4|2004-07-22|Zentrifugalabscheider zum Abscheiden von Wasser
    US1898608A|1933-02-21|Centrifugal separator
    US3481118A|1969-12-02|Cyclone separator
    US6083291A|2000-07-04|Gas transfer pipe arrangement
    CA1096814A|1981-03-03|Side outlets for vortex finders
    US3990870A|1976-11-09|Means and method for separating and collecting particulate matter from a gas flow
    CA1062663A|1979-09-18|Hydrocyclone with multi-start tangential infeeds
    EP0023206B1|1984-07-18|Trennschleuder mit tauchfluss
    US7381235B2|2008-06-03|Cyclone separator, liquid collecting box and pressure vessel
    US2222930A|1940-11-26|Centrifugal separator
    US3885935A|1975-05-27|Centrifugal apparatus for separating entrained liquids from a gaseous stream
    EP0058484B1|1989-07-12|Zyklonalscheider
    US7335313B2|2008-02-26|Dual stage centrifugal liquid-solids separator
    EP2471588A1|2012-07-04|Vorrichtung zur Abscheidung von Flüssigkeiten aus Gasen
    FI60976C|1982-05-10|Vattenavskiljare av cyklontyp foer en aong/vattenblandning
    同族专利:
    公开号 | 公开日
    SE8105377L|1981-09-10|
    FR2473349A1|1981-07-17|
    GB2090163B|1984-02-01|
    IT8119129D0|1981-01-14|
    DE3129771D2|1982-05-19|
    IT1135032B|1986-08-20|
    NL8120002A|1981-12-01|
    GB2090163A|1982-07-07|
    引用文献:
    公开号 | 申请日 | 公开日 | 申请人 | 专利标题
    法律状态:
    1981-07-23| AK| Designated states|Designated state(s): AT DE DK GB LU NL SE US |
    1981-08-27| ENP| Entry into the national phase in:|Ref document number: 1981 9007 Country of ref document: AT Date of ref document: 19810723 Kind code of ref document: A |
    1982-05-19| REF| Corresponds to|Ref document number: 3129771 Country of ref document: DE Date of ref document: 19820519 |
    1982-05-19| WWE| Wipo information: entry into national phase|Ref document number: 3129771 Country of ref document: DE |
    优先权:
    申请号 | 申请日 | 专利标题
    CH282/80||1980-01-14||
    CH28280||1980-01-14||
    CH923380||1980-12-15||DK405081A| DK405081A|1980-01-14|1981-09-11|Fremgangsmaade og freskiller til fraskillelse af vaeske fra en gas-vaeskeblanding|
    [返回顶部]