DE1205495B

DE1205495B - Vortex chamber

Info

Publication number: DE1205495B
Application number: DES77258A
Authority: DE
Inventors: Emil Graf
Original assignee: Sulzer AG
Current assignee: Sulzer AG
Priority date: 1961-12-15
Filing date: 1961-12-22
Publication date: 1965-11-25
Also published as: CH388911A; GB965988A

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLANDFEDERAL REPUBLIC OF GERMANY

DEUTSCHESGERMAN

PATENTAMTPATENT OFFICE

AUSLEGESCHRIFTEDITORIAL

Int. α.:Int. α .:

BOIdBOId

Deutsche Kl.: 12 e-3/01German class: 12 e-3/01

Nummer: 1205 495Number: 1205 495

Aktenzeichen: S 77258IV c/12 eFile number: S 77258IV c / 12 e

Anmeldetag: 22. Dezember 1961Filing date: December 22, 1961

Auslegetag: 25. November 1965Opening day: November 25, 1965

Es sind Wirbelkammern zum Entfernen von Staubteilchen und auch von Flüssigkeitstropfen aus einer Gasströmung bekannt, wobei das Ausströmrohr in Achsenrichtung nach oben führt. Wegen der in der Wirbelkammer eintretenden Richtungsumlenkung und der meistens auch noch außerhalb der Wirbelkammer erforderlichen weiteren Umlenkung ist der Widerstand, welchen diese Wirbelkammer der Gasströmung entgegensetzt, relativ hoch. Es sind auch andere Ausführungen von Staub- bzw. Flüssigkeitsabscheidern bekannt, bei denen in den Weg der Gasströmung Trennwände verschiedener Form, sogenannte Schikanen, gelegt werden, um welche die Strömung herumgeführt wird. Auch diese Abscheider haben einen relativ großen Widerstand, wobei zudem die Abscheidewirkung nicht voll befriedigt. Es ist auch eine Wirbelkammer zum Agglomerieren von Schwebeteilchen in Gasen bekanntgeworden, welche einen an den Stirnflächen verschlossenen Zylindermantel mit an dessen Enden tangential angeordneten Kanälen zum Ein- und Austritt des Gases aufweist.They are vortex chambers for removing dust particles and also liquid droplets a gas flow known, wherein the exhaust pipe leads in the axial direction upwards. Because of the in the vortex chamber occurring direction reversal and mostly outside of the Vortex chamber required further deflection is the resistance which this vortex chamber of Opposite gas flow, relatively high. There are also other designs of dust and liquid separators known, in which in the path of the gas flow partitions of various shapes, so-called baffles, are placed around which the Current is led around. These separators also have a relatively high resistance, and in addition the separation effect is not fully satisfied. It is also a vortex chamber for agglomerating Suspended particles in gases have become known, which have a cylinder jacket closed at the end faces having at its ends tangentially arranged channels for the inlet and outlet of the gas.

Es wurde gefunden, daß eine Wirbelkammer zur Abscheidung von in einer Gasströmung enthaltenen, vorzugsweise flüssigen Teilen mit einem vertikal angeordneten Gefäß mit kreisförmigem Querschnitt und in der Nähe dessen Enden tangential angeordneten Rohren zum Ein- und Austritt des Gases der Gasströmung einen minimalen Widerstand entgegensetzt und dabei eine vollständige Entfernung von in der Gasströmung enthaltenen festen öder vorzugsweise flüssigen Teilchen bewirkt, wenn erfindungsgemäß zwischen den Rohren ein durch einen an der Innenwand des Gefäßes befestigten Ring gebildeter Zaun angeordnet ist. Die Ausführungsbeispiele zeigen inIt has been found that a vortex chamber for the separation of contained in a gas flow, preferably liquid parts with a vertically arranged vessel with a circular cross-section and in the vicinity of the ends of the tangentially arranged tubes for the inlet and outlet of the gas There is minimal resistance to gas flow and complete removal of in the gas flow contained solid or preferably liquid particles caused if according to the invention between the tubes a fence formed by a ring attached to the inner wall of the vessel is arranged. The exemplary embodiments show in

F i g. 1 eine Wirbelkammer im Schnitt undF i g. 1 a vortex chamber in section and

F i g. 2 den Schnitt A-A in F i g. 1.F i g. 2 the section AA in FIG. 1.

In F i g. 1 ist ein zylindrisches Gefäß 1, das oben und unten durch Böden 2 abgeschlossen ist, mit einem Einströmrohr 3 und einem Ausströmrohr 4 versehen. Das Einströmrohr 3 mündet in das Gefäß unterhalb des Ausströmrohres 4. Zwischen beiden Rohren ist ein Ring 5 an der Wand des Gefäßes angeordnet. Unterhalb des Einströmrohres 3 ist ein Abflußrohre für die abgeschiedene Flüssigkeit an das Gefäß 1 angeschlossen.In Fig. 1 is a cylindrical vessel 1, which is closed at the top and bottom by floors 2, with an inflow pipe 3 and an outflow pipe 4 are provided. The inflow pipe 3 opens into the vessel below the outflow pipe 4. Between the two pipes there is a ring 5 on the wall of the vessel arranged. Below the inflow pipe 3 is an outflow pipe for the separated liquid the vessel 1 connected.

Die in die Wirbelkammer eingeführte Gasströmung hat eine wirbelnde Bewegung im Gefäß des Abscheiders zur Folge. Dadurch werden Flüssigkeitstropfen, die sich in der Strömung befinden, an die Wand herausgeschleudert und fließen entlang dieser herab. Der Ring 5 trennt dabei die die Flüssigkeitstropfen enthaltende Außenschicht von der Strömung WirbelkammerThe gas flow introduced into the swirl chamber has a swirling movement in the vessel of the separator result. As a result, drops of liquid that are in the flow are attached to the Wall and flow down along it. The ring 5 separates the outer layer containing the liquid droplets from the flow Vortex chamber

Anmelder:Applicant:

Gebrüder Sulzer Aktiengesellschaft,Sulzer Brothers Aktiengesellschaft,

Winterthur (Schweiz)Winterthur (Switzerland)

Vertreter:Representative:

Dipl.-Ing. H. Marsch, Patentanwalt,Dipl.-Ing. H. Marsch, patent attorney,

Düsseldorf 1, Lindemannstr. 31Düsseldorf 1, Lindemannstr. 31

Als Erfinder benannt:Named as inventor:

Emil Graf, Winterthur (Schweiz)Emil Graf, Winterthur (Switzerland)

Beanspruchte Priorität:Claimed priority:

Schweiz vom 15. Dezember 1961 (14 490)Switzerland of December 15, 1961 (14 490)

des übrigen, nunmehr trockenen Gases. Es gelangt also in den oberen Teil des Abscheiders, welcher sich oberhalb des Ringes 5 befindet, nur trockenes Gas, während sich die in diesem enthaltene Feuchte an der Wand des unteren Teiles niederschlägt und aus dem unteren Teil durch das Rohr 6 abfließt. Die mit dem Abscheider durchgeführten Versuche haben gezeigt, daß dieser von allen bekannten Flüssigkeitsabscheidern den geringsten Durchströmwiderstand aufweist und dabei bei geeigneter Dimensionierung des Ringes eine gute Abscheidung der in der Gasströmung enthaltenen Flüssigkeit bewirkt.
So hat man bei einem für die Gichtgaszuführung für eine Gasturbine bestimmten Flüssigkeitsabscheider von 850 mm Durchmesser (D in Fi g. 1) die besten Ergebnisse bei einem inneren Durchmesser von d = 700 mm erzielt. Die im Gichtgas enthaltenen Wassertropfen wurden dabei vollständig abgeschieden, und der Widerstand war minimal. Bei einer Verkleinerung des inneren Durchmessers unter einen Wert von etwa 80% des äußeren Durchmessers des Ringes begann der Widerstand für die Gasströmung zu steigen, ohne Einfluß auf die bereits vollständige Entfernung der Flüssigkeitstropfen. Bei einer Vergrößerung des inneren Durchmessers d über einen Wert von 90% des großen Durchmessers hinausthe rest of the now dry gas. Only dry gas reaches the upper part of the separator, which is located above the ring 5, while the moisture contained in this is reflected on the wall of the lower part and flows out of the lower part through the pipe 6. The tests carried out with the separator have shown that it has the lowest flow resistance of all known liquid separators and, if the ring is suitably dimensioned, it causes good separation of the liquid contained in the gas flow.
In a liquid separator with a diameter of 850 mm (D in FIG. 1) intended for the top gas supply for a gas turbine, the best results have been achieved with an inner diameter of d = 700 mm. The water droplets contained in the furnace gas were completely separated out and the resistance was minimal. With a reduction in the inner diameter below a value of about 80% of the outer diameter of the ring, the resistance to the gas flow began to increase without affecting the already complete removal of the liquid droplets. With an increase in the inner diameter d beyond a value of 90% of the large diameter

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wurde eine Verschlechterung der abscheidenden Wirkung festgestellt. Es versteht sich jedoch, daß diese Angaben nur für bestimmte Verhältnisse maßgeblich sind und daß bei anderen Verhältnissen eine andere Dimensionierung des Zaunes erforderlich sein kann.a deterioration in the separating effect was found. It is understood, however, that this information is only relevant for certain circumstances and that in other circumstances a other sizing of the fence may be required.

Versuche haben gezeigt, daß auf eine Abdichtung des Ringes gegenüber der Wand des Gefäßes kein besonderer Wert gelegt zu werden braucht. Eine eventuell vom unteren Teil in den oberen Teil entlang der Gefäßwand gelangte Flüssigkeit kriecht nämlich auf der oberen Fläche des Ringes von außen nach innen, in der für Grenzschichtströmung charakteristischen Weise, d. h. in Richtung von abnehmendem statischem Druck, und gelangt wieder in den unteren Teil des Gefäßes zurück.Experiments have shown that no sealing of the ring against the wall of the vessel special value needs to be placed. One possibly from the lower part to the upper part Liquid that has reached the vessel wall creeps on the upper surface of the ring from the outside inside, in the manner characteristic of boundary layer flow, d. H. in the direction of decreasing static pressure, and returns to the lower part of the vessel.

Es versteht sich, daß der Abscheider in der gleichen Weise wie für Flüssigkeiten auch für Staub und andere feste Teilchen verwendet werden kann. Unter Umständen kann dabei durch Ausbildung ao einer Flüssigkeitsschicht an der Innenwand des unteren Teiles die abscheidende Wirkung und der Abtransport der Teilchen noch verbessert werden.It goes without saying that the separator can also be used for dust in the same way as for liquids and other solid particles can be used. Under certain circumstances, ao a liquid layer on the inner wall of the lower part the separating effect and the Removal of the particles can still be improved.

Der Ring braucht nicht, wie dargestellt, eine Ebene zu bilden, sondern kann auch konisch sein, mit der Neigung nach oben oder nach unten.The ring does not need to form a plane, as shown, but can also be conical, with the inclination upwards or downwards.

Claims

Patent claims:

1. Vortex chamber for the separation of contained in a gas flow, preferably liquid parts with a vertically arranged vessel with a circular cross-section and in the Near the ends of the tangentially arranged pipes for the inlet and outlet of the gas, characterized that between the pipes a fence formed by a ring (S) attached to the inner wall of the vessel is arranged.

2. vortex chamber according to claim 1, characterized in that the inner diameter (d) of the ring is 80 to 90% of its outer diameter (D) .

Considered publications:
German Auslegeschrift No. 1056 093;
U.S. Patent No. 2,424,122.

1 sheet of drawings