DE7717599U1

DE7717599U1 - Lamellendeflektor zur abscheidung von in einem fluessigkeit-dampf-gemisch mitgefuehrter fluessigkeit

Info

Publication number: DE7717599U1
Application number: DE19777717599U
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1977-06-03
Filing date: 1977-06-03
Publication date: 1977-11-17
Also published as: US4198215A

Description

Beschreibung

Die Erfindung betrifft einen Lamellendeflektor zur Abscheidung von in einem Flüssigkeit-Dampf-Gemisch mitgeführter Flüssigkeit mit einer Anzahl von sinusförmig ausgebildeten, im wesentlichen quer zur Durchströmungßrichtung verlaufenden Profillamellen, die in ihrer Längsrichtung verlaufende Flüssigkeitssammelrinnen aufweisen.

Es sei hier darauf hingewiesen, daß anstelle eines Flüssigkeit-Dampf-Gemisches auch allgemein von einem Flüssigkeit-Gas -Gemisch gesprochen werden kann.

Es sind bereits in Form von Lamellendeflektoren ausgebildete Abscheider bekannt, um von Dampf oder Gas mitgeführte Flüssigkeit abzuscheiden. Eine derartige Abscheidung kann u.a. aus Gründen der Wirtschaftlichkeit oder aus Gründen des Umweltschutzes sowie zum Schutz der betroffenen Anlagen geboten sein.

Ein derartiger Abscheider ist beispielsweise aus der deutschen Patentschrift 2 345 307 bekannt. Er weist eine Reihe von nebeneinanderliegenden Profillamellen auf, die jeweils dreiwandig ausgeführt sind. Die beiden außenliegenden Wände bestehen aus zickzackförmig gebogenen Blechen, wobei die einzelnen Abschnitte der beiden Außenbleche, mit Ausnahme ihres unteren sowie ihres oberen Bereichs, parallel zueinander verlaufen. Zwischen diesen beiden Außenblechen verläuft ein weiteres Blech, welches wechselweise mit dem einen oder dem anderen Außenblech Flüssigkeitssammelrinnen bildet. Die Außenbleche sowie das dazwischen angeordnete weitere Blech sind am oberen und am unteren Ende unmittelbar aufeinanderliegend eingespannt.

7717599 17.1177

Die Außenbleche dieser Profillaraellen weisen in den Flächenabschnitten, auf welche das Flüssigkeit-Dampf-Gemisch auftrifft, also auf den Prallflächen, in Längsrichtung der Lamellen verlaufende Schlitze auf. Beim Auftreffen des Flüssigkeit-Dampf-Gemisches auf diese Prallflächen wird sich ein Teil der Flüssigkeit an diesen Flächen abscheiden und sich in Durchströmungsrichtung auf diesen Flächen so lange weiterbewegen, bis diese Flüssigkeit auf den nächstfolgenden Schlitz trifft, durch den sie dann in die Sammelrinne eintreten kann. Die Schlitze in den Prallflächen bewirken eine Verwirbelung des anströmenden Gemisches und damit eine unerwünschte Störung des Strömungsprofils.

Es ist nun die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, bei einem Lamellendeflektor den Abscheidegrad zu erhöhen und gleichzeitig die Strömungsverluste möglichst gering zu halten.

Diese Aufgabe wird bei einem Lamellendeflektor der eingangs erwähnten Art dadurch gelöst, daß die Sammelrinnen zur Abströmseite des Deflektors hin offen sind. Diese Sammelrinnen sind demnach so angeordnet, daß sie keine Verwirbelung des durch den Abscheider hindurchgeführten Gemisches erzeugen können und dabei dennoch an den Profillamellen abgeschiedene Flüssigkeit optimal aufnehmen.

Weitere Merkmale der Erfindung, die Gegenstand von Unteransprüchen sind, ergeben sich aus dem nachfolgenden Teil der Beschreibung, in dem die Erfindung anhand von Zeichnungen beispielsweise erläutert ist. Es zeigt:

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer Profillamelle mit einer Pralliläche,

Fig. 2 eine Stirnansicht von drei nebeneinander angeordneten Profillamellen gemäß Fig. 1, welche in Durchströmungsrichtung Normalhöhe aufweisen,

lilt

Il * ·

11 1

Fig. 3 eine Stirnansicht von zwei nebeneinander angeordneten Profillamellen mit eineinhalbfacher Normalhöhe,

Fig. 4 eine Stirnansicht von zwei nebeneinander angeordneten Profillamellen mit doppelter Normalhöhe,

Fig. 5 eine schematische Ansicht eines ein rechteckiges Gehäuse aufweisenden Lamellendeflektors,

Fig. 6 eine schematische Ansicht eines Lamellendeflektors, der aus zwei dachförmig gegeneinander geneigten Abschnitten aufgebaut ist,

Fig. 7 eine schematische Ansicht eines Lamellendeflektors, der aus zwei V-förmig gegeneinander geneigten Abschnitten aufgebaut ist, und

Fig. 8 eine schematische Ansicht eines Lamellendeflektors, mit radial angeordneten Lamellen, wobei der Lamellendeflektor nach der unteren Hälfte der Figur im radial äußeren Bereich die doppelte Lamellenzahl aufweist wie in dem radial inneren Bereich.

Es wird zunächst auf die Fig. 1 und 2 Bezug genommen, aus denen der Aufbau einer Profillamelle 1 ersichtlich ist, welche in Durchströmungsrichtung Normalhöhe aufweist, wobei unter einer Profillamelle von Normalhöhe eine Lamelle mit insgesamt drei Sammelrinnen verstanden werden soll. Jede dieser Profillamellen 1 bildet im Bereich ihrer unteren Kante 2 eine nach oben offene untere Sammelrinne 3, die in dem dargestellten Ausfuhrungsbeispiel annähernd U-förmig begrenzt ist. Ein Schenkel dieser unteren Sammelrinne 3 stellt einen parallel zu der durch den Pfeil 4 angegebenen

ι ι ι

ί I I

Anströmrichtung des Flüssigkeit-Dampf-Gemisches verlaufenden Anströmabschnitt 5 des Profils dar. An diesen Anströmabschnitt 5 schließt sich ein Prallflächenabschnitt 6 an, der bezüglich des Anströmabschnitts 5 von der unteren Sammelrinne 3 der zugehörigen Profillamelle fort geneigt ist. An den Prallflächenabschnitt 6 schließt sich ein parallel zur Durchströmungsrichtung gem.'iß Pfeil 4 verlaufender Abschnitt 7 an, welcher eine Wand einer zweiten Sammelrinne 8 bildet. Im übrigen wird die zweite Sammelrinne 8 begrenzt von einer oberen Teilfläche 9 des Prallflächenabschnitts 6, welche über die Verbindungsstelle mit dem Abschnitt 7 hinaus vorsteht, und von einem parallel zum Abschnitt 7 verlaufenden Flächenstück 10, welches mit der oberen Kante der Teuflische 9 verbunden ist.

Das Flächenstlick 10 weist an seinem oberen Ende einen Endabschnitt 11 auf, dessen Neigung entgegengesetzt gleich ist derjenigen des Prallflächenabschnitts 6.

An die obere Kante des Abschnitts 7 schließt sich ein Leitflächenabschnitt 12 an, dessen Neigung ebenfalls entgegengesetzt gleich ist derjenigen des Prallflächenabschnitts 6 und damit der Neigung des Endabschnitts 11 entspricht. Der Endabschnitt 11 und der Leitflächenabschnitt 12 fluchten miteinander und lassen zwischen sich einen Einlaßschlitz 13 frei. Der Leitflächenabschnitt 12 ist mit einem Abschnitt verbunden, der sowohl zur Anströmrichtung des Flüssigkeit-Dampf -Gemisches gemäß Pfeil 4 als auch zur Abströmrichtung parallel verläuft, die durch den Pfeil 15 angegeben ist. Der Abschnitt 14 bildet eine Wand einer oberen Sammelkammer 20, die im übrigen von einer Teilfläche 21 des Leitflächenabschnitts 12, welche über die Verbindungsstelle mit dem Abschnitt 14 hinaus vorsteht, und von einem parallel zum Abschnitt 14 verlaufenden Flächenst:ick 22 begrenzt ist, welches mit der oberen Kante der Teilfläche 21 verbunden ist.

Ill ·« »· Mil 1111

ItIt · ·

Γι ' ¹Ii¹II » ·

Die oberen Kanten des Abschnitts 14 sowie des Flächenstücks 22 liegen in gleicher Höhenlage. Alle Sammelrinnen einer Profillamelle 1 sind nach oben hin, d.h. zur Abströmseite des Deflektors offen.

Die in Fig. 2 nebeneinander angeordneten Profillamellen 1 weisen übereinstimmend die zuvor beschriebene mehrfach abgewinkelte Ausbildung auf. Jeweils zwei dieser Profillamellen bilden zwischen .^:üch einen im wesentlichen sinusförmig verlaufenden Strömungskanal.

In Fig. 1 gibt der Pfeil 23 die Strömungsrichtung der Flüssigkeit in den Sammelrinnen 3, S und 20 an.

Die Profillamellen 24 gemäß Fig. 3 entsprechen denjenigen gemäß den Fig. 1 und 2 von der durch den Pfeil 4 gekennzeichneten Anströmseite bis zur Höhe der strichpunktierten Linie 25. Oberhalb dieser Linie 25 ist das Profil der Lamellen 1 um deren halbe Höhe fortgeführt, so daß die Lamellen dieser Ausführungsform insgesamt vier Sammelrinnen aufweisen. Dabei ist der Abschnitt 14 (Fig. 1, 2) verlängert und bildet einen Abschnitt 26, an dessen obere Kante sich ein weiterer Prallflächenabschnitt 27 anschließt, der geneigt zur Anströmrichtung gemäß Pfeil 4 bzw. zur Abströmrichtung gemäß Pfeil 15 verläuft. Auch das Flächenstück 22 gemäß der Ausführungsform nach den Fig. 1 und 2 ist zu einem Flächenstück 28 verlängert, an dessen obere Kante sich ein Endstück 29 anschließt, das entsprechend dem Prallflächenabschnitt 27 geneigt ist und mit diesem fluchtet. Zwischen dem Endstück 29 und dem Prallflächenabschnitt 27 befindet sich ein Einlaßschlitz 36 für eine zwischen dem Abschnitt und dem Flächenstück 28 liegende Sammelkammer 37.

Mit dem Prallflächenabschnitt 27 ist ein parallel zur Abströmrichtung gemäß Pfeil 15 verlaufender Abschnitt 30 gekoppelt, der eine Wand einer oberen Sammelrinne 31 bildet,

7717599 17.1177

• I 111« « 1 ■· KII H"

c « a ft* t «

III «litt · ·

L I I « I ( I I · · »

Wot« Il * · * *

die im übrigen von einer über die Verbindungsstelle mit dem Abschnitt 30 hinaus stehenden Tellfläohe 32 sowie einem Fläohenstück 33 begrenzt ist, das parallel zu dem Abschnitt 30 verläuft und in gleicher Höhenlage wie dieser endet.

Pig. 4 zeigt zwei nebeneinander angeordnete Profillamellen 34, welche analog den Profillamellen 24 aus den Normalhöhe aufweisenden Profillamellen 1 abgeleitet sind, annähernd die doppelte Höhe der Profillamellen 1 aufweisen und fünf Sammelrinnen pro Lamelle haben.

In Pig. 5 1st ein Laraellendeflektor mit einem rechteckig ausgebildeten Gehäuse 40 dargestellt, in dem eine Reihe von parallel angeordneten Profillamellen 35 angedeutet sind. Dieser Lamellendeflektor hat insgesamt einen rechteckigen Durchtrittsquerschnitt .

Fig. 6 zeigt einen Lamellendeflektor, bei dem Pfeile 41 die Anströmrichtung des Flüssigkeit-Dampf-Gemisches angeben und der Pfeil 42 die Abströmrichtung bezeichnet. Bei dieser Ausführungsform ist der Lamellendeflektor aus zwei Abschnitten 43 aufgebaut, die dachförmig gegeneinander geneigt sind und jeder für sich eine Vielzahl von parallel zueinander verlaufenden Profillamellen aufweist. Pfeile 44 geben die Strömungsrichtung der aus den Profillamellen abfließenden Flüssigkeit an. Bei diener Ausführungsform kann der Lamellendeflektor insgesamt einen eckigen oder runden Querschnitt haben.

Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 7 geben Pfeile 45 die Anströmrichtung an, während der Pfeil 46 die Abströmrichtung kennzeichnet. Bei dieser Ausführungsform ist der Lamellendeflektor aus zwei Abschnitten 47 aufgebaut, die V-förmig gegeneinander geneigt sind. Die Pfeile 48 zeigen die Strömungsrichtung der in den Profillamellen abgeschiedenen Flüssigkeit. Zwischen den Abschnitten 47 ist ein Sammelraum 49 gebildet,

7717599 17.1177

« j U -4 I Il I * I ι ·* , 1 Il Il ·

. I ι ι in« · *

an den sich ein Abflußrohr 50 anschließt. Auch der Lamellen« deflektor nach dieser Ausführungsform kann insgesamt einen eokigen oder kreisförmigen Querschnitt haben.

Schließlich zeigt Fig. 8 eine schematische Darstellung eines Lamellendeflektors mit radial verlaufenden Profillamellen. Dabei weist der Lamellendeflektor ein kreisförmiges, d. h. zylindrisches Gehäuse 51 auf. In der oberen Hälfte dieser Fig. ist das Gehäuse 51 mit einem Satz von radial gerichteten Profillamellen 52 bestückt, welche von der Gehäuseinnenwand bis zu einem Zentralraum 53 reichen, der zur Flüssigkeitsabfuhr verwendet werden kann. Bei der Ausführungsform gemäß der oberen Hälfte der Flg. 8 wird in Kauf genommen, daß sich die Teilung zwischen den einzelnen Profillamellen 52 in radialer Richtung stark ändert. Um dies auszugleichen sieht die Ausführungsform gemäß der unteren Hälfte der Fig. 8 vor, daß zusätzlich ein zweiter Satz von Profillamellen 54 in das Gehäuse 51 eingesetzt ist, wobei diese Profillamellen 54 ausgehend von der Innenwand des Gehäuses 51 nur über einen Teil des Gehäuseradius nach innen reichen und somit die Teilung zwischen den einzelnen Profillamellen vergleichmäßigen. Die Profillamellen 52 und 54 können radial nach innen oder aber radial nach außen geneigt verlaufen.

Nachfolgend soll nun noch die Wirkungsweise der Profillamellen beschrieben werden, wobei nur auf diejenigen nach den Fig. 1 und 2 Bezug genommen werden soll, da sich aus der Beschreibung dieser Lamellen auch die Wirkung der Ausführungsformen gemäß den Fig. 3 und 4 und damit auch der Lamellendeflektoren gemäß den Fig. 5 bis S ergibt.

Die Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Lamellendeflektors machen Gebrauch von den Profillam· Ilen gemäß den Fig. 1 bis 4, wobei ihre Abmessungen, insbesondere die in Durchströmungsrichtung gemessene Höhe, den jeweiligen Erfordernissen anzupassen sind.

- 10 -

7717599 17.1177

I / I I I > » ·

> Il I ι I I I ·

. ι ι · ι ι Ii · ;

1 1 I » · f « » ' χ

Ein unmittelbar aus einem Wärmetauscher oder aber über eine Rohrleitung zuströmendes Flüssigkeit-Dampf-Gemisch tritt zunächst entsprechend dem Pfeil 4 in das Lamellengitter ein. Dabei wird von den Prallflächenabschnitten S der einzelnen Profillamellen 1 ein beachtlicher Teil der im Gemisch enthaltenen Flüssigkeitströpfchen derart reflektiert, daß diese auf die den betreffenden Strömungskanal auf der gegenüberliegenden Seite begrenzende Profillamelle auftreffen und dort größtenteils nach unten hin in eine untere Sammelrinne 3 abgeführt verden. Diese unterenSammelrinnen 3 verhindern dabei vor allem, daß Flüssigkeit aus dem Lamellendeflektor nach unten heraustropft, die daxin durch das anströmende Gemisch wieder angehoben werden müßte. Bei Auftreffen des Gemisches auf die Prallflächenabschnitte 6 wird ein weiterer Teil der Flüssigkeitströpfchen auf diesen Prallflächenabschnitten nach oben geschoben werden und zum Teil über das Flächenstück 10 und den Endabschnitt 11 in die zweite Sammelrinne 8 eintreten. Ein weiterer Teil dieser Flüssigkeitströpfchen wird etwa im Bereich des Übergangs von dem Prallflächenabschnitt 6 zum Flächenstück 10 von der Strömung des Gemisches an die gegenüberliegende Profillaraelle mitgerissen werden und dort größtenteils von abströmender Flüssigkeit in Richtung auf eine untere Sammelrinne 3 mitgeführt werden. Das durchströmende Gemisch wird durch die folgenden Flächenabschnitte der Profillamellen nun noch weiter abgelenkt und reflektiert, um jeweils in dem Gemisch noch enthaltene Flüssigkeitströpfchen an ein Profil heranzuführen, an dem sie dann entweder aufgrund der Schwerkraft nach unten oder aber von der Gemischströmung nach oben hin zur nächstfolgenden Sammelrinne mitgeführt werden. Die oberen Sammelrinnen lenken unmittelbar vor dem Austritt der Strömung aus dem Lamellendeflektor noch einen Teil der eventuell noch vorhandenen Flüssigkeitströpfchen derart ab, daf3 sie in diesen oberen Sammelrinnen aufgefangen werden.

7717598 17.1177

Claims

Ansprüche

1. Lamellendeflektor zur ^scheidung von in einem Flüssigkeit-Dampf-Gemisch mitgeführter Flüssigkeit mit einer Anzahl von sinusförmig ausgebildeten, im wesentlichen quer zur Durchströmungsrichtung verlaufenden Profillamellen, die in ihrer Längsrichtung verlaufende Flüssigkeitssammelrinnen aufweisen, welche die Flüssigkeit übermindestens ein Ende abführen, dadurch gekenn zeichnet , daß die Sammelrinnen (3, 8, 20, 37) zur Abströmseite des Deflektors hin offen sind.

2. Lamellendeflektor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Profillamellen (1, 24, 34, 35, 52, 54) an ihrer der Anströmseite zugekehrten Kante eine zur Abströmseite des Deflektors hin offene untere Sammelrinne (3) aufweisen.

3. Lamellendeflektor nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Profillamellen (1, 24, 34, 35, 52, 54) an ihrer der Abströmseite zugewandten Kante eine ebenfalls zur Abströmseite hin offene obere Sammelrinne (20) aufweisen.

7717599 17.1177

,ι Il Il Il 1,111111

. ι ι I · ι l>

||i I I > I I I I

4. Lamellendeflektor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Profillamellen (1, 24, 34, 35, 52, 54) aus mehrfach abgewinkelten Plattenabschnitten bestehen.

5. Lamellendeflektor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß er aus mindestens zwei Abschnitten (43, 47) besteht, von denen jeder eine Anzahl von Profillamellen (1, 24, 34, 35, 52, 54) aufweist.

6. Lamellendeflektor nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Abschnitte (43) des Lamellendeflektors dachförmig gegeneinander geneigt sind-

7. Lamellendeflektor nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Abschnitte (47) V-förmig gegeneinander geneigt sind.

8. Lamellendeflektor nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Profillamellen (52, 54) in ihrer Längsrichtung im wesentlichen radial gerichtet sind.

9. Lamellendeflektor nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Profillamellen (52, 54) in ihrer Längsrichtung gegenüber der Horizontalen geneigt verlaufen.

10. Lamellendeflektor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß er einen kreisförmigen Durchtrittsquerschnitt aufweist.

11. Lamellendeflektor nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Zahl der im radial äußeren Bereich des Deflektors vorgesehenen Profillamellen (52, 54) größer ist als im radial inneren Bereich.

7717599 17.1177