DE2056092A1

DE2056092A1 - Liquid separator

Info

Publication number: DE2056092A1
Application number: DE19702056092
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Dipl.-Ing. 5270 Gummersbach Albrecht
Original assignee: L&C Steinmueller GmbH
Current assignee: Hitachi Zosen Inova Steinmueller GmbH
Priority date: 1970-11-14
Filing date: 1970-11-14
Publication date: 1972-05-18

Description

"Flüssigkeitsabscheider". "Liquid Separator".

Die Erfindung betrifft ein aus Einzelprofileh zusammengesetztes wandartiges Element zum Abscheiden von Plüssigkeit aus C eillem Flüssigkeits/Gas-Gemisch. The invention relates to a wall-like structure composed of individual profiles Element for separating liquid from a liquid / gas mixture.

Um z.B. die Dampffeuchte vor dem Eintritt in die Sattdampf-@turbinen klein zu halten oder die bei der Expansion entstehenden Wassertropfen zwischen den Stufengruppen der Turbine abzuscheiden, sind z.B. in den Darnpfweg bei Siede- und Druckwasserreaktoren Wasserabscheider (Dampftrockner) eingebaut. Weiter ist bei Heißdampfreaktoren und schnellen Briitern mit Dampfkühlern z.fl. eine weitgehende Herabsetzung des Wassergehaltes im Dampf vor dem Eintritt in den i.berhitzer zum Vermeiden von Korrosionen, Erosionen und Ablagerungen an den Brennstoffhülsen erforderlich. To e.g. the steam moisture before entering the saturated steam @ turbines to keep small or the water droplets between the To separate step groups of the turbine, e.g. in the Darnpfweg at boiling and Pressurized water reactors, water separator (steam dryer) installed. Next is at Superheated steam reactors and fast British with steam coolers, e.g. an extensive one Reduction of the water content in the steam before entering the superheater for It is necessary to avoid corrosion, erosion and deposits on the fuel sleeves.

für den Abscheidevorang sind von Bedeutung die Wichte des Tragstromes und der Tropfen, die Abmessungen dieser Tropfen sowie die Geschwindigkeit des Tragstromes. Je nach dem Gaszustand und den Entstchungsbedingungen ergeben sich unterschiedliche Tropfendurchmesser, die, sich um einen mittleren Durchmesser gruppierend, einen darüber-und darunterliegenden Bereich umfassen. Da mit abnehmendem Durchmesser die Tropfen wegen der geringer werdenden Massenträgheit den Richtungsänderungen des Tragstromes immer besser folgen, werden kleinere Tropfen schlechter abgeschieden als gröberes so daß in jedem Abscheider nr Tropfen mit einem bestimmten unteren Durchmesser, dem sogenannten Grenzdurchmesser, noch sicher abgeschieden werden Kleinere Tropfen als die des Grenzdurchmessers verlassen den Abscheider mit dem Tragstrom, ohne von dem Flüssigkeitsfilm auf den Begrenzungsflächen eingefangen zu sein. The specific weight of the load-bearing flow is important for the separation process and the drop, the dimensions of these drops and the speed of the carrying stream. Depending on the state of the gas and the de-piercing conditions, there are different Drop diameters which, grouping around a mean diameter, form a above and below include area. Since with decreasing diameter the Drops because of the diminishing Inertia the changes in direction follow the carrying flow better and better, smaller droplets are separated more poorly as coarser, so that in each separator there are only drops with a certain lower Diameter, the so-called limit diameter, smaller ones can still be safely separated Drops as those of the limiting diameter leave the separator with the carrying flow, without being caught by the liquid film on the boundary surfaces.

Niedriger Druckverlust, möglichst kleiner Tropfengrenzdurchmesser, sichere Ableitung der abgeschiedenen Fliissifrkeit unter Vermeidung einer nachträglichen Zerstäubung eines Teils der abgeschiedenen Menge sowie einfache hnd billige Bauweise sind einige der Forderungen, die an einen guten Abscheider zu stellen sind.Low pressure loss, the smallest possible drop limit diameter, safe drainage of the separated liquid while avoiding a subsequent Atomization of part of the deposited amount and simple and cheap construction are some of the requirements that must be made of a good separator.

Bei bisher bekannten Abscheidern (DRP 194 445; H.J.Ullrich mechanische Verfahrenstechnik, Springer-Verlag 1967, Seite 264, Abb. &, 15; DAS 1 046 576) werden entweder Ablenkflächen verwendet, an denen gegen die Strömungsrichtung offene Abführrinnen angeordnet sind oder der Gesamtstrom in eine Vielzahl zickzack-formiger Einzelströme unterteilt ist oder quer zur Strömungsrichtung mindestens eine Rei@e Von zur Strömungsrichtung jalousieartig sich überdeckenden Umlenkflächen angeordnet sind. Es wurden auch nebeneinander senkrecht steheslde und zur allgemeinen Strömungsrichtung annSihernd parallel angebrachte Platten bekannt (DAS 1 249 221).With previously known separators (DRP 194 445; H.J.Ullrich mechanical Process engineering, Springer-Verlag 1967, page 264, Fig. &, 15; DAS 1 046 576) deflection surfaces are used that are open against the direction of flow Discharge channels are arranged or the total flow in a multitude of zigzag-shaped Individual streams is subdivided or at least one row transversely to the direction of flow Arranged from deflecting surfaces overlapping one another in the manner of louvers to the direction of flow are. There were also vertical lines side by side and to the general direction of flow Almost parallel plates are known (DAS 1 249 221).

Des weiteren wurde eine Vorrichtung bekannt (DBP 1 113 060), bei der eine zur Grobabscheidung dienende Prallwand angeordne t ist. Es wurden weiterhin Vorrichtungen zur @bscheidung von Flüssigkeiten aus einem Flüssi@keits/Gas-Gemisch bekannt (DBGN 7 005 429 und DAS1 289 030), bei denen das Fliissikeits/Gas-Gemisch an einer Reihe von verschiedenartig geformten Profilen, hintereinander oder versetzt hintereinander angebracht, vorbeigeführt wird Nachteilig an diesen Vorrichtungen ist, daß bei großer Turbulenz des Tragstromes ein Mitreißen bereits abgeschiedener Fltisslgkeitstropfen erfolgen kann, insbesondere danni, dr wenn große-Mengen abgeschiedener Flüssigkeiten nicht schnell genug abgeleitet werden. Ein weiterer Nachteil besteht in der nicht einfachen herstellung.Furthermore, a device was known (DBP 1 113 060) in which a baffle wall serving for coarse separation is arranged. It continued to be Devices for separating liquids from a liquid / gas mixture known (DBGN 7 005 429 and DAS1 289 030), in which the liquid / gas mixture on a number of differently shaped profiles, one behind the other or offset attached one behind the other, is passed Disadvantage of this Devices is that in the case of great turbulence of the carrying flow it is already entrained Separated drops of liquid can occur, especially when large amounts separated liquids are not drained off quickly enough. Another The disadvantage is that it is not easy to manufacture.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, zur Abscheidung von Fltissigkeit aus einem Fltissiglreits/Gas-Gemisch Elemente zu schaffen, die einfach herstellbar sind und mit denen ein wirkungsvoller Austrag aus dem Flussigkeits/Gas-Gemisch erreichbar ist.The invention is based on the object of separating liquid to create elements from a liquid / gas mixture that are easy to manufacture and with which an effective discharge from the liquid / gas mixture can be achieved is.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Einzelprofile zickzackförmig ausgebildet und in paralleler Anordnung zueinander ein Hohlprofil bilden und däß in den der Strömung zugewandten Flächen Teilflächen um eine in der Knicklinie liegende Achse ausgebogen sind und die Ausbiegung so weit fortgeführt ist, daß die ausgebogenen Teilflache mit der der Strömungsrichtung abgewandten Fläche fluchtet und ihre freie Kante dichtend an der Innenseite der der Strömung abgewandten Fläche anliegt. Des weiteren ist die Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß die Einzelprofile an der An- und Abströmseite dicht miteinander verbunden sind. Ein weiteres Merkmal der Erfindung besteht darin, daß mehrere Elemente parallel zueinander angeordnet sind und die jeweiligen der Strömung zugewandten Flächen und die der Stromunffl abgewandten Flächen untereinander parallel liegen.This object is achieved according to the invention in that the individual profiles Designed in a zigzag shape and arranged parallel to one another as a hollow profile form and that in the surfaces facing the flow partial surfaces around one in the The bending line lying axis are bent and the bending continued so far is that the curved partial surface with the surface facing away from the direction of flow is aligned and its free edge sealingly on the inside of that facing away from the flow The surface. Furthermore, the invention is characterized in that the individual profiles are tightly connected to each other on the upstream and downstream sides. Another feature the invention consists in that several elements are arranged parallel to one another are and the respective surfaces facing the flow and those of the Stromunffl facing away surfaces are parallel to each other.

Ein Ausftthrungsbeispiel ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben.An exemplary embodiment is shown in the drawing and is described in more detail below.

Es zeiten: Fig. 1 die Perspektive eines Einzelelementes, die 2 die Draufsicht auf ein Einzelelement, 3 3 einen Teilschnitt nach der Linie III-III durch ein Einzelelement entsprechend Fig. 1 Fig. 4 eine der Strömungsrichtung abgewandte Fläche mit der ausgebogenen und mit Nasen versehenen Teil fläche aus der der Strömung zugewandten Fläche, 5 eine Anordnung von Einzelelementen in einer Vorrichtung zum Abscheiden von Flüssigkeit aus einem Fliissigkeits/Gas-Gemisch.It times: Fig. 1 the perspective of an individual element, the 2 the Plan view of an individual element, FIG. 3 shows a partial section along the line III-III a single element according to FIG. 1 4 shows one of the flow direction facing away surface with the curved and lobed part of the surface the surface facing the flow, 5 an arrangement of individual elements in a Device for separating liquid from a liquid / gas mixture.

Das Element i besteht aus zickzack-förmig gebogenen Einzelprofilen 2, 3 (Fig, 1) und ist zur Bildung eines iiohlraumes 4 an seiner An- und Abströmseite 5, 6 dicht verschlossen.Element i consists of individual profiles bent in a zigzag shape 2, 3 (Fig, 1) and is to form an iiohlraumes 4 on its inflow and outflow side 5, 6 tightly closed.

In den der Strömungsrichtung zugewandten Flächen 7 (Fig. 5) sind Teilfl;?:chen 8 zu Öffnungen 9 um eine in der Knicklinie 10 liegende Achse ausgebogen. Die Ausbiegung wird so weit fortgeführt, daß die ausgebogene Teilfläche 8 mit der der Strömung abgewandten Fläche il fluchtet und an der Innenseite mit ihrer freien Kante 15 der der Strömungsrichtung abgewandten Fläche 11 dicht anliegt. Das Abdichten wird mittels Schweißung erreicht, oder es werden gleichzeitig mit den Teilflächen 8 Nasen 12 ausgestanzt, die durch Ausnehmungen 13 in der der Strömung abgewandten Flache 11 durchgeschoben und auf der anderen Seite umgebogen werden.In the surfaces 7 facing the direction of flow (FIG. 5) there are partial surfaces 8 bent to form openings 9 about an axis lying in the bending line 10. The curve is continued so far that the curved surface area 8 with that of the flow facing away surface il is aligned and on the inside with its free edge 15 of the the surface 11 facing away from the direction of flow lies tightly. Sealing is done by means of Welding is achieved, or at the same time with the partial surfaces 8 noses 12 punched out through recesses 13 in the surface 11 facing away from the flow be pushed through and bent on the other side.

Durch das Ausbiegen der Teilflächen 8, fluchtend zu der der Strömung abgewandten Fläche 11, entsteht ein Raum 14 zum Abführen der abgeschiedenen Fliissigkeitströpfohen. Die abgeschiedene Flüssigkeit fließt infolge der Schwerkraft nach unten und wird mittels nicht dargestellter Einrichtungen abgefiillrt. Durch die Gestaltung des Raumes 14 wird gewährleistet, daß auch bei großer Turbulenz des Fliissikeits/Gas-Gemisches keine Flüssigkeitstropfen mehr aus dem Raum 14 herausgerissen werden können und somit den Wirkungsgrad der Vorrichtung wesentlich verschlechtern víirden .By bending the partial surfaces 8, in alignment with that of the flow facing away from surface 11, a space 14 is created for discharging the separated liquid droplets. The separated liquid flows downwards due to gravity and becomes Filled by means of devices not shown. The design of the Space 14 ensures that even with great turbulence of the liquid / gas mixture no more drops of liquid can be torn out of the space 14 and thus the efficiency of the device would deteriorate significantly.

Der Abstand der beiden Einzelprofiie 2, 5 zueinander (Fig. 3) wird zwangsl iufig gebildet durch die Größe der ausgebogenen Teilflächen 8, wobei das Maß a der Brette der Teilflächen 8 entspricht (Fig. 4) und somit der Abstand der Einzelprofile 2, 3 vorgegeben ist.The distance between the two individual profiles 2, 5 (FIG. 3) is necessarily formed by the size of the curved surfaces 8, where the dimension a corresponds to the boards of the partial surfaces 8 (Fig. 4) and thus the Distance between the individual profiles 2, 3 is specified.

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, daß mit geringem konstruktivem Aufwand und erhöhtem Durchsatzvolumen eine einwandfreie Abscheidung der Fliissigkeit aus einem Fllissigkeits/Gas-Gemisch gewährleistet ist.The advantages achieved with the invention are in particular: that with little construction effort and increased throughput volume a perfect one Separation of the liquid from a liquid / gas mixture is guaranteed.

Ein weiterer Vorteil vorliegender Erfindung ist darin zu sehen, daß die einzelnen Elemente für eine Massenproduktion geeignet sind, da sie wegen ihrer einfachen Gestaltung arbeitstechnisch ohne großen Material- und Arbeitsaufwand herstellbar sind. Dadurch daß nur einfache Blechplatten, im Gegensatz zu bekannten Vorrichtungen, Verwendung finden, werden auch die Lagerhaltungskosten um ein Vielfaches gesenkt.Another advantage of the present invention is to be seen in the fact that the individual elements are suitable for mass production because they simple design can be produced technically without a great deal of material and labor are. The fact that only simple sheet metal plates, in contrast to known devices, Are used, the storage costs are reduced many times over.

Claims

1.) Wall-like element composed of individual profiles for Devices for separating liquid from a liquid / gas mixture, d a d u r c h g e -k e n n n z e i c h n e t that the individual profiles (2, 3) are zigzag-shaped formed and in a parallel arrangement to each other form a hollow profile and that in the surfaces (7) facing the flow, sub-surfaces (8) by one in the kink line (11) horizontal axis are bent and the bending is continued so far, that the drained partial surface (8) with the surface facing away from the direction of flow (11) is aligned and its edge (15) sealingly on the inside of that facing away from the flow Surface (11) is applied.

2.) Element according to claim 1, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t that the individual profiles (2, 3) on the inflow and outflow side (5, 6) close together are connected.

3.) Device for separating liquid from a liquid / gas mixture using elements according to claims 1 and j, d a d u r c h g e k e n n -z e i h n e t, then several eluents (t) arranged parallel to one another and the respective surfaces (7) facing the flow and those of the flow facing away surfaces (l1) are parallel to each other.