DE2128897A1

DE2128897A1 - Vorrichtung zum abscheiden von fluessigkeit aus einem grossen gasmengenstrom

Info

Publication number: DE2128897A1
Application number: DE2128897A
Authority: DE
Inventors: Horst Dipl Ing Kall
Original assignee: L&C Steinmueller GmbH
Current assignee: Hitachi Zosen Inova Steinmueller GmbH
Priority date: 1971-06-11
Filing date: 1971-06-11
Publication date: 1973-01-04
Also published as: FR2140391A1; DE2128897B2; US3870493A; GB1399372A; AT353756B; JPS5221745B1; FR2140391B1; DE2128897C3; ATA322672A; ES401878A1

Description

Anmelder: Gummersbach, 9.6.1971

L. & C. Steinmüller G.m.b.H. Pa 7111

Kl/Br

Patentanmeldung ^<519PfiQ7

"Vorrichtung zum Abscheiden von Flüssigkeit aus einem großen Gasmengenstrom"

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Abscheiden von in einem großen Gasmengenstrom enthaltener Flüssigkeit mit in einem Behälter untergebrachten Grob- und Feinabscheidern.

Die heute üblichen Feinabscheider zum Trocknen von Dampf (sog. Zick-Zack-Abscheider) dürfen nur mit relativ geringer auf die Trocknerfläche bezogenen mittleren Geschwindigkeit entsprechend einem Staudruck von wenigen mm WS angeströmt werden.

Insbesondere bei der Auslegung und Gestaltung von Dampftrocknern, die in die Dampfkreislaufe von Siede- und Druckwasserreaktoren zwischen Hoch- und Niederdruckteil eingebaut werden, besteht die Schwierigkeit, eine große Trocknerfläche auf kleinstem Raum anzuordnen und die Strömungswege so zu gestalten, daß eine gleichmäßige Verteilung von Dampf und Wasser bei geringen Druckverlusten auf die Trockner erfolgt. Bei diesen Apparaten beträgt das Verhältnis des Staudruckes q^ in den Zuströmleitungen zu Staudruck q_T vor dem Trockner etwa

q_z / <i_T = 450.

Die vorliegende Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, eine Vorrichtung zu schaffen, mit der einwandfrei Flüssigkeit aus einem großen Gasmengenstrom abgeschieden werden kann, ohne daß große Druckverluste in Kauf genommen werden müssen. Zur Lösung dieser Aufgabe wird nach der Erfindung eine Vorrichtung vorgeschlagen, die dadurch gekennzeichnet ist, daß zwischen Grobabscheider und Feinabscheider ein Ringraum mit mindestens einem Anschlußstutzen für den Gäsmengenstrom vorgesehen ist

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und der Ringraum oberseitig geschlossen und unterseitig offen ist und in einem zentralen, oberseitig geschlossenen Kanal mündet, wobei im Mündungsbereich ein allseitig geschlossener Umlenkkörper vorgesehen ist, dessen Begrenzung mit der Behälterwand un-i der Begrenzung des Grobabscheiders düsenförmige Durchtritte bildet, daß der zentrale Kanal oberhalb des Ringraumes von Strömungsleit- und Verteilelementen begrenzt ist, zwischen denen düsenförmige Durchtritte zu. den Feinabscheidern führen.

Um bereits bei der ersten Umlenkung des Gasmengenstromes eine Flüssigkeitsabscheidung - Grobabscheidung - zu haben, sieht die Erfindung ferner vor, daß der Grobabscheider aus einer Ringplatte und einem zentrisch aufgesetzten Kegel besteht, der durch sternförmig angeordnete Bleche in einem sich unterhalb desselben anschließenden trichterförmigen Ablauf gehalten ist, und zwischen unterer Begrenzung des Kegels und der Ringplatte Spalte vorgesehen sind.

Die erste Umlenkung des Gasmengenstromes erfolgt um einen Umlenkkörper, der nach einem weiteren Gedanken der Erfindung mit seiner unteren Begrenzung gegenüber der Horizontalen geneigt verläuft. Diese bevorzugte Ausführungsform der Erfindung ist jedoch nur dann erforderlich, wenn eine einseitige Zuströmung des Gasmengenstromes in den Ringraum erfolgt.

Mitunter ist es notwendig, die Geschwindigkeitsverteilung des Gasmengenstromes im zentralen Kanal zu regeln. In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird daher ferner vorgeschlagen, daß der Umlenkkörper in axialer Richtung verschiebbar ist.

Für die Anordnung der Feinabscheiderpakete kann es zweckmäßig sein, den zentralen Kanal im Querschnitt besonders auszubilden. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird daher vorgeschlagen, daß der zentrale Kanal im Querschnitt polygonal ausgebildet ist, und die seitlich der Durchtritte nach außen angesetzten einander zugeordneten Feinabscheiderpakete in radialer Richtung verlaufen und miteinander einen

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spitzen Winkel einschließen, in dessen Scheitel sie dicht anliegen.

Ferner können erfindungsgemäß oberhalb des Ringraumes ein oder mehrere Peinabscheidersysteme angeordnet sein. Anhand der in den Zeichnungen dargestellten Figuren ist die Erfindung nachfolgend an einem Ausführungsbeispiel in ihrem Aufbau und in ihrer Funktion näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 in schematischer Darstellung einen Längsschnitt durch eine erfindungsgemäße Vorrichtung;

Fig. 2 ein Schnitt längs der linie II-II der Figur 1.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung besteht aus einem Behälter 1, in dem ein Grobabscheider 2 und Feinabscheider 3 eingesetzt sind. Mit dem Behälter 1 sind zwei Stutzen 4 verbunden, über die der Gasmengenstrom in den Behälter eintritt. Me Stutzen 4 münden in einen Ringraum 5, der oberseitig geschlossen und unterseitig offen ist. An der Unterseite des Ringraumes 5 befindet sich ein Umlenkkörper 6, der allseitig geschlossen und strömungsgünstig geformt ist.

Der Grobabscheider 2 besteht aus einer Ringplatte 7 und einem zentrisch auf diese aufgesetzten Kegel 8, der seinerseits über sternförmig in dem trichterförmigen Auslauf 10 eingesetzte Bleche 9 gehalten ist. Die untere Begrenzung 11 des Kegels 8 ist in einem Abstand von der Ringplatte 7 angeordnet, so daß Spalte entstehen, über die die bei der ersten Umlenkung abgeschiedene Flüssigkeit in den Trichter 10 abfließen kann.

Der Umlenkkörper 6 bildet mit seinen Begrenzungen und den Begrenzungen des Behälters 1 und der Fläche des Kegels 8 düsen- bzw. diffusorartige Durchtritte 12, 13. Der diffusorartige Durchtritt 13 mündet in einen zentralen Kanal 14, der an seinem oberen Ende abgeschlossen ist. Die seitlichen

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Begrenzungen dieses zentralen Kanals 14 oberhalb des Ringraumes 5 werden durch Strömungsleit- und Verteilelemente 15 gebildet, zwischen denen ebenfalls düsenartige Durchtritte zu den Feinabscheiderpaketen 3 führen. Unterhalb der einzelnen Feinabscheiderpakete 3 sind Wasserkästen 17 vorgesehen.

Der Aufbau der einzelnen Feinabscheiderpakete geht aus der Schnittzeichnung der Fig. 2 hervor. Der zentrale Kanal 14 ist vorzugsweise oberhalb des Ringraumes 5 polygonal gestaltet. Seitlich der Durchtritte 16 sind die Feinabscheiderpakete 3 angeordnet, die, wie eingangs schon erwähnt, in radialer Richtung einen spitzen Winkel *£ miteinander einschließen. Im ^ Bereich der Spitze des Winkels liegen die Feinabscheiderpakete dicht aneinander. Der zuströmseitig von den Feinabscheiderpaketen 3 eingeschlossene Raum 18 ist nach oben mit einer nicht dargestellten Platte abgeschlossen. Der freie Raum 19» der ebenfalls von zwei Feinabscheiderpaketen 3 eingeschlossen wird, ist dagegen nach oben offen.

Die Funktion der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird nachfolgend beschrieben. Über die Stutzen 4 strömt der Gasmengenstrom in den Ringraum 5 ein. Dort wird er um den Umlenkkörper nach unten und anschließend nach oben in den zentralen Kanal umgelenkt. Die im zunächst nach unten gerichteten (Sasmengenstrom enthaltenen Flüssigkeitströpfchen werden auf ihrem Weg nach unten beschleunigt und gegen die Behälterwand 1 geschleudert. Der Dampfstrom treibt nun die einzelnen Flüssigkeitströpfchen über die Ringplatte 7 und die Spalte 20 in den trichterförmigen Auslauf 10. Der von einem Teil der Flüssigkeit befreite Gasmengenstrom wird vom Umlenkkörper 6 in den zentralen Kanal 14 umgelenkt. Die Strömung erfolgt zunächst insbesondere im Bereich des Ringraumes 5 lotrecht nach oben und wird anschließend auf ihrem weiteren Weg nach oben durch die die Begrenzung des Kanals 14 bildenden Strömungsleit- und Verteilelemente umgelenkt und in die einzelnen Feinabscheiderpakete geführt.

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Der Gasmengenstrom tritt horizontal aus den düsenförmigen Schlitzen 16 aus und strömt nach einer scharfen Umlenkung in die Feinabscheiderpakete 3· Infolge der scharfen Umlenkung wirken sich Geschwindigkeitsunterschiede, die durch Zusammenfließen verschiedener, aus den Schlitzen tretende Strahlen entstehen, nicht auf die Durchströmung der Feinabscheider aus. Aus den Feinabscheidern strömt der Gasmengenstrom in die freien Räume 19 und wird aus diesen nach oben abgeleitet. Durch besondere Maßnahmen, wie etwa den Einbau vozi. Yerdrängungskörpern in die freien Räume 19 oder von Lochblechen an der Abströmseite der Feinabscheider wird gewährleistet, daß die Feinabscheider gleichmäßig über ihre Höhe durchströmt werden.

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Claims

r 9.6.1971

" ^b " Pa 7111

Gm 7109 Kl/Br

Schutzansprüche

· Vorrichtung zum Abscheiden von in einem großen Gasmengenstrom enthaltener Flüssigkeit mit in einem Behälter untergebrachten Grob- und Feinabscheider, dadurch gekennzeichnet , daß zwischen Grobabscheider (2) und Feinabscheider (3) ein Ringraum (5) mit mindestens einem Anschlußstutzen (4) für den Gasmengenstrom vorgesehen ist und der Ringraum (5) oberseitig geschlossen und unterseitig offen ist und in einem zentralen oberseitig geschlossenen Kanal (14) mündet, wobei im Mündungsbereich ein allseitig geschlossener Umlenkkörper (6) vorgesehen ist, dessen Begrenzung mit der Behälterwand (1) und der Begrenzung des Grobabscheiders (2) düsen- bzw. diffusorartige Durchtritte (12,13) bildet, daß der zentrale Kanal (14) oberhalb des Ringraumes (5) von Strömungsleit- und Verteilelementen (15) begrenzt ist, zwischen denen düsenförmige Durchtritte (16) zu den Feinabscheidern (3) führen.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Grobabscheider (2) aus einer Ringplatte (7) und einem zentrisch aufgesetzten Kegel (8) besteht, der.durch sternförmig angeordnete Bleche (9) in einem sich unterhalb desselben anschließenden trichterförmigen Ablauf (10) gehalten ist und zwischen unterer Begrenzung (11) des Kegels (8) und der Ringplatte (7) Spalte (2C) vorgesehen sind.
3. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet , daß die untere Begrenzung des Umlenkkörpers (6) gegenüber der Horizontalen geneigt verläuft.

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4. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1-3, dadurch gekennzeichnet , daß der Umlenkkörper (6) axial verschiebbar ist.
5. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 -4, dadurch gekennzeichnet , daß der zentrale Kanal (14) im Querschnitt polygonal ausgebildet ist und die seitlich der Durchtritte (16) nach außen angesetzten einander zugeordneten Peinabscheiderpakete (3) in radialer Richtung einen spitzen Winkel (£) einschließen und in der Spitze dicht anliegen.
6. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1-5, dadurch gekennzeichnet , daß oberhalb des Ringraumes (5) ein - oder mehrere Peinabscheidersysteme (3) angeordnet sind.

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