FR2576224A2 - Centrifugal mixture-separator - Google Patents
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Abstract
Description
Séparateur de mélanges par centrifugation
La présente invention concerne un séparateur d'un mélange d'une vapeur (ou un gaz, ou un liquide) et d'un liquide (ou un solide) par centrifugation à l'intérieur d'une enceinte enveloppant un ou plusieurs ensembles de séparation.Mixing separator by centrifugation
The present invention relates to a separator of a mixture of a vapor (or a gas, or a liquid) and a liquid (or a solid) by centrifugation inside an enclosure enveloping one or more separation assemblies .
Le séparateur tel que décrit dans le brevet pri#ncipal permet d'améliorer les performances des séparateurs de l'art antérieur tels que, par exemple, ceux-décrits dans les demandes de brevets n0 83 16289 déposée le 13 Octobre 1983 et n0 84 01474 déposée le 31 Janvier 1984 aux noms des demanderesses. The separator as described in the pri # ncipal patent makes it possible to improve the performance of separators of the prior art such as, for example, those described in patent applications No. 83 16289 filed on October 13, 1983 and No. 84 01474 filed January 31, 1984 in the names of the plaintiffs.
Les demanderesses ont observé--que, dans le cas d'un séparateur selon le brevet principal, le liquide séparé peut noyer la conduite d'extraction située à une extrémité du moyeu central. The applicants have observed - that, in the case of a separator according to the main patent, the separated liquid can drown the extraction pipe located at one end of the central hub.
La présente addition a pour but d'éliminer cet inconvénient en protégeant la conduite d'extraction de chaque ensemble. The purpose of this addition is to eliminate this drawback by protecting the extraction pipe of each assembly.
La présente invention a pour objet un séparateur d'un mélange d'une vapeur (ou un gaz, ou un liquide) et d'un liquide (ou un solide) par centrifugation à l'intérieur d'une enceinte, comprenant au moins un ensemble constitué d'un moyeu central, d'au moins un tube de circulation, d'un dispositif pour imprimer au mélange un écoulement tourbillonnaire à l'entrée du ou des tubes de circulation, d'un tube de-recueil d'une partie moins dense installé à la sortie du ou des tubes de circulai tion, muni éventuellement d'un dispositif de redressage de l'écoulement, d'au moins un dispositif d'extraction d'une partie plus dense du mélange initial, d'au moins un dispositif de recueil de cette partie, de moyens de réintroduction partielle de cette partie plus dense dans le mélange à séparer ou en cours de séparation, ces moyens de réintroduction consistant en au moins une conduite d'extraction reliant, en aval du dispositif de redressage, un dispositif de recueil et le moyeu central, et en des canaux de réinjection réalisés dans le moyeu central en aval du dispositif d'écoulement tourbillonnaire, caractérisé en ce qutune cloche enveloppe le tube de recueil d'une partie moins dense au niveau de la conduite d'extraction. The subject of the present invention is a separator of a mixture of a vapor (or a gas, or a liquid) and a liquid (or a solid) by centrifugation inside an enclosure, comprising at least one assembly consisting of a central hub, at least one circulation tube, a device for imparting to the mixture a vortex flow at the inlet of the circulation tube or tubes, a tube for collecting part less dense installed at the outlet of the circulation tube (s), possibly fitted with a flow straightening device, with at least one device for extracting a denser part of the initial mixture, at least a device for collecting this part, means for partial reintroduction of this denser part into the mixture to be separated or in the process of separation, these reintroduction means consisting of at least one extraction pipe connecting, downstream of the straightening device , a collection device and the central hub, and in channels reinjection made in the central hub downstream of the vortex flow device, characterized in that a bell envelopes the collection tube with a less dense part at the level of the extraction pipe.
De préférence, chaque ensemble comporte une jupe cylindrique enve loppant le dispositif d'extraction et le tube de recueil d'une partie moins dense jusqutau niveau d'une tubulure d'évacuation. Preferably, each assembly comprises a cylindrical skirt enveloped loping the extraction device and the collection tube with a less dense part up to the level of a discharge pipe.
Il est décrit ci-après, à titre d'exemple et en référence aux dessins annexés, un séparateur selon l'invention
La figure 1 représente un séparateur utilisé pour séparer un mélange eau-vapeur, l'enceinte enveloppant un seul ensemble.A separator according to the invention is described below, by way of example and with reference to the accompanying drawings.
Figure 1 shows a separator used to separate a water-steam mixture, the enclosure enveloping a single assembly.
La figure 2 représente une coupe selon Il de la figure 1. FIG. 2 represents a section along II of FIG. 1.
La figure 1 représente, en coupe, une enceinte extérieure 2 enveloppant un seul ensemble. Cet ensemble comprend : - un moyeu central 120, dont une extrémité comporte un bouchon 3' et l'autre extrémité des canaux de#réinjection 116 répartis circonférentiellement. Figure 1 shows, in section, an outer enclosure 2 enveloping a single assembly. This assembly includes: - a central hub 120, one end of which has a plug 3 'and the other end of the reinjection channels # 116 distributed circumferentially.
- un tube de circulation 100, - un distributeur 102 de mise en rotation du mélange à séparer. Ce distributeur 102 est constitué d'ailettes fixées sur le moyeu central 120 et raccordées au tube 100.- A circulation tube 100, - a distributor 102 for rotating the mixture to be separated. This distributor 102 consists of fins fixed to the central hub 120 and connected to the tube 100.
- un tube de recueil 103 de vapeur quasiment sèche, et muni d'un dispositif 104 de redressage de l'écoulement. Ce dispositif 104 est constitué d'ailettes fixées sur le moyeu central 120 et raccordées au tube 103 - un dispositif d'extraction 105 mettant en coruuunication ltécoulement avec un dispositif de recueil ou chambre 107.- A collection tube 103 of almost dry steam, and provided with a device 104 for straightening the flow. This device 104 consists of fins fixed on the central hub 120 and connected to the tube 103 - an extraction device 105 putting the flow in contact with a collecting device or chamber 107.
- une conduite d'extraction 130 reliant le tube de recueil 103 et le moyen central 120 pour mettre en communication la chambre 107 et l'intérieur du moyeu central. La section de cette conduite a une forme de goutte d'eau dont l'extrémité arrondie est bien entendu située face à l1écoulement, pour ne pas créer de pertes de charge supplémentaires dans l'écoulement principal sortant de ce dispositif de redressement.- An extraction pipe 130 connecting the collection tube 103 and the central means 120 for communicating the chamber 107 and the interior of the central hub. The section of this pipe has a teardrop shape, the rounded end of which is of course situated opposite the flow, so as not to create additional pressure drops in the main flow leaving this straightening device.
- une cloche 140 fixée au tube 103, par exemple par soudage, et ltenve- loppant sur toute sa périphérie au niveau de la conduite 130.a bell 140 fixed to the tube 103, for example by welding, and extending over its entire periphery at the level of the pipe 130.
- une jupe cylindrique 141 enveloppant l'ensemble de séparation, fixée par des vis 142.a cylindrical skirt 141 enveloping the separation assembly, fixed by screws 142.
- une tubulure d'évacuation 109 en communication avec la chambre 107.- an evacuation pipe 109 in communication with the chamber 107.
La figure 2 représente une coupe de l'ensemble, selon Il de la figure 1. Pour une question de clarté, le dispositif de redressage 104 nta pas été représenté. On voit du centre vers la périphérie, le moyeu central 120, la conduite d'extraction 130, le tube 103, la cloche 140, la jupe 141 et ses moyens de fixation 142, l'enceinte 2. Les moyens de fixation de la jupe sont six vis 142, réparties sur deux plans différents (voir fig.1), et à 1200 dans un même plan. Dans le cas d'un séparateur placé horizontalement, la jupe 141 peut être munie de trous en regard de la tubulure d'évacuation 109. Ces trous permettent d'évacuer le liquide qui s'accumulerait dans la partie inférieure de la jupe. 2 shows a section of the assembly, according to It of Figure 1. For the sake of clarity, the straightening device 104 has not been shown. We see from the center towards the periphery, the central hub 120, the extraction pipe 130, the tube 103, the bell 140, the skirt 141 and its fixing means 142, the enclosure 2. The fixing means of the skirt are six screws 142, distributed on two different planes (see fig.1), and 1200 in the same plane. In the case of a separator placed horizontally, the skirt 141 may be provided with holes facing the discharge pipe 109. These holes make it possible to discharge the liquid which would accumulate in the lower part of the skirt.
Une opération de séparation s'effectue de la manière suivante
Le mélange eau-vapeur à séparer pénètre dans l'ensemble de séparation par l'extrémité 1. Les ailettes du distributeur 102 lui communiquent un mouvement tourbillonnaire sous l'effet duquel l'eau est centrifugée vers le tube de circulation.A separation operation is carried out as follows
The water-vapor mixture to be separated enters the separation assembly through the end 1. The fins of the distributor 102 impart to it a vortex movement under the effect of which the water is centrifuged towards the circulation tube.
La quasi-totalité de l'eau ruisselant sur le tube 100, ou se trouvant au voisinage de la paroi de ce tube, pénètre dans le dispositif d'extraction 105 et se dirige vers la chambre 107 puis vers la tubulure d'évacuation 109. La pénétration de l'eau dans le dispositif 105 et son évacuation peuvent être favorisées par l'extraction d'une certaine fraction de vapeur. Almost all of the water flowing on the tube 100, or being in the vicinity of the wall of this tube, enters the extraction device 105 and goes towards the chamber 107 then towards the evacuation pipe 109. The penetration of water into the device 105 and its evacuation can be favored by the extraction of a certain fraction of vapor.
Le débit principal de vapeur non extrait par le dispositif 105, ainsi éventuellement qu'une faible quantité d'eau résiduelle, c'est-à-dire non évacuée par ce dispositif, pénètrent dans le tube 103 et rencontrent le dispositif de redressage 104 destiné à supprimer le mouvement tourbillonnaire de l'écoulement. A la sortie de l'ensemble de séparation on trouve donc une vapeur sèche ou quasiment sèche, et animée d'un mouvement pratiquement axial.The main flow of steam not extracted by the device 105, as well as possibly a small amount of residual water, that is to say not discharged by this device, enters the tube 103 and meets the straightening device 104 intended to suppress the vortex movement of the flow. At the outlet of the separation assembly there is therefore a dry or almost dry vapor, and driven in a substantially axial movement.
La vapeur et une partie de l'eau extraites par le dispositif 105 sont réintroduites dans le moyeu 120 en contournant la cloche 140 puis en traversant la conduite d'extraction 130. La cloche 140 empêche l'eau séparée de noyer la conduite d'extraction 130. The steam and part of the water extracted by the device 105 are reintroduced into the hub 120 bypassing the bell 140 and then passing through the extraction pipe 130. The bell 140 prevents the separated water from drowning the extraction pipe 130.
La vapeur extraite est réintroduite dans le mélange en cours de séparation par les canaux de réinjection 116 situés-en aval du distributeur 102. The extracted steam is reintroduced into the mixture being separated by the reinjection channels 116 located-downstream of the distributor 102.
La jupe 141 reçoit l'eau séparée sortant du dispositif d'extraction 105. Dans le cas d'une enceinte comportant plusieurs ensembles, chaque ensemble est muni d'une jupe pour protéger les ensembles adjacents. Chaque jupe protége un ensemble depuis son dispositif d'extraction 105 jusqu'à la tubulure de récupération 109. The skirt 141 receives the separated water leaving the extraction device 105. In the case of an enclosure comprising several assemblies, each assembly is provided with a skirt to protect the adjacent assemblies. Each skirt protects an assembly from its extraction device 105 to the recovery tubing 109.
Claims (1)
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Also Published As
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