CS272591B1

CS272591B1 - Device for liquid separation from gas or vapour at bottom of a cylindrical vessel with compensating sheet

Info

Publication number: CS272591B1
Application number: CS478888A
Authority: CS
Inventors: Jiri Ing Csc Karpisek
Original assignee: Karpisek Jiri
Priority date: 1988-07-04
Filing date: 1988-07-04
Publication date: 1991-02-12
Also published as: CS478888A1

Abstract

The solution contains the equalizing plate (8), which is extended at least to one bottom (3) of the cylindrical vessel (1) by the solid extension plate (11), which is connected by two longitudinal joints to the wall of the cylindrical vessel (1). The transverse partition (9) is mounted between the equalizing plate (8) and solid extension plate (11). There is a space (10) above the transverse partition (9) and under the wall of the cylindrical vessel (1). The transverse partition (9) can have possible openings. The solid extension plate (11) is equipped by the transverse partition (9) with a collecting channel (12) of the sedimented liquid, which is connected with the discharge pipe (13) of the sedimented liquid, leading into the liquid space (15) of the cylindrical vessel (1). The connecting sleeve of the sedimented liquid is connected with the solid extension plate (11) by the transverse partition (9) and it further connects with the discharge pipe (13) of the sedimented liquid, which leads into the liquid space (15) of the cylindrical vessel (1). The device can be used in chemical industry with machines for steam production by the use of waste heat from process gases, in classical power plant engineering in boiler drums and in nuclear power in horizontal separation vessels of water and steam.<IMAGE>

Description

Vynález se týká zařízení k odlučování kapaliny z plynu nebo páry u den válcové nádoby s vyrovnávacím plechem, s osou v podstatě vodorovnou a s udržovanou hladinu kapaliny, se zaústěnými přívodními trubkami směsi plynu nebo páry a kapaliny, s odváděcími trubkami odloučené kapaliny a s výstupními trubkbmi odloučeného plynu nebo páry, přičemž zařízení navazuje na vyrovnávací plech s otvory rozmístěnými po celé Šířce, umístěný pod ústím výstupních trubek odloučeného plynu nebo páry.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention or vapor, the device adjoins an alignment plate with openings distributed throughout the width, located below the mouth of the outlet gas or vapor outlet pipes.

V chemickém průmyslu jsou používána zařízení k separaci plynu nebo páry od kapaliny ve válcových nádobách. Takovými nádobami jsou například sběrače páry přirazené k zařízení na využití procesního tepla z plynů k výrobě páry, v tomto případě páry z parovodní směsi. Odloučená pára z přiváděné parovodní směsí je odváděna ze sběrače páry výstupními trubkami. Aby nedošlo k nadměrnému strhávání-vlhkosti do těchto výstupních trubek, umisíuje se pod jejich ústí ve sběrači například vyrovnávací plech, obvykle vodorovný, připojený dvěma podélnými spojí ke stěně nádoby, opatřený v celé šířce otvory. Hydraulickým odporem tohoto děrovaného plechu se dosáhne rovnoměrnějšího rozdělení vzestupné rychlosti páry pod vyrovnávacím plechem a tím i lepší sedimentace kapek vody z proudu páry. I při takovém uspořádání však zůstávají prostory od konce vyrovnávacího plechu ke dnům sběrače páry nevyužity pro sedimentaci kapek vody, protože v nich pára neproudí. Tato řešení jsou známa v oddělovacích bubnech parních kotlů s výstupními trubkami odloučené páry, zavedenými do přehříváku.In the chemical industry, devices are used to separate gas or steam from liquid in cylindrical vessels. Such containers are, for example, steam collectors associated with an apparatus for utilizing process heat from gases to produce steam, in this case steam from a steam-water mixture. The separated steam from the supplied steam-water mixture is discharged from the steam collector via the outlet pipes. In order to avoid excessive entrainment of moisture into these outlet pipes, for example, a leveling plate, usually horizontal, connected by two longitudinal joints to the wall of the container, provided with openings in its entire width, is placed under their mouth in the collector. The hydraulic resistance of this perforated sheet achieves a more even distribution of the rising steam velocity below the equalizing sheet and thus a better sedimentation of the water droplets from the steam stream. Even in such an arrangement, however, the spaces from the end of the alignment plate to the bottom of the steam collector remain unused for the sedimentation of the water droplets because the steam does not flow in them. These solutions are known in steam boiler separation drums with separated steam outlet tubes introduced into the superheater.

Uvedený nedostatek odstraňuje zařízení k odlučování kapaliny z plynu nebo páry od den válcové nádoby s vyrovnávacím plechem s otvory rozmístěnými po celé jeho šířce, jehož podstatou je, že vyrovnávací plech je prodloužen nejméně k jednomu dnu nádoby plným prodlužova vacím plechem, který je připojen dvěma podélnými spoji ke stěně nádoby..This deficiency is eliminated by a device for separating gas or steam from the bottom of a cylindrical container with a straightening plate with openings distributed over its entire width, the principle being that the straightening plate is extended to at least one bottom of the vessel by a full extension plate connected by two longitudinal joints to the vessel wall ..

Další podstatou je, že mezi vyrovnávacím plechem a plným prodlužovacím plechem je uspořádaná příčná přepážka. Nad příčnou přepážkou a pod stěnou nádoby je mezera. Příčné přepážka může být dále opatřeba otvory.Another principle is that a transverse partition is arranged between the alignment plate and the full extension plate. There is a gap above the transverse partition and below the vessel wall. The transverse partition may further be provided with openings.

Podstatou je i to, že plný prodlužovací plech je opatřen u příčné přepážky sběrným žlábkem sedimentované kapaliny, na nějž je napojena odváděči trubička sedimentované kapaliny, zavedená do kapalinového prostoru nádoby. K plnému prodlužovacímu plechu může být dále připojen sběrný nátrubek sedimentované kapaliny, na nějž je napojena odváděči trubička sedimentované kapaliny, zavedená do kapalinového prostoru nádoby.The essence is also that the full extension plate is provided at the transverse partition with a collecting groove of the sedimented liquid, to which the sedimented liquid discharge tube connected to the liquid space of the vessel is connected. Further, a sedimented liquid collecting nozzle can be attached to the full extension plate, to which a sedimented liquid discharge tube connected to the liquid space of the vessel is connected.

Výhody použití zařízení·' podle vynálezu k odlučování kapaliny z plynu nebo páry u den válcové nádoby s vyrovnávacím plechem spočívají v tom, že se zajistí proudění plynu nebo páry·v celém prostoru nádoby. Tím se z proudu plynu nebo páry, který stoupá do výstupních trubek odloučeného plynu nebo páry, odvede část ke dnům nádoby, čímž se zmenší vzestupná rychlost středového proudu a značně se prodlouží i doba setrvání v nádobě u proudu plynu nebo páry, který je veden ke dnům nádoby. Navíc se dosáhne sedimentace kapek z kapaliny i z proudu nad plným prodlužovacím plechem, takže hlavní proud spolu s bočními proudy plynu nebo páry se zbaví dokonaleji kapek z kapaliny v nádobě stejné velikosti než bez použití zařízení podle vynálezu. Případně lze uvedeným řešením dosáhnout stejného stupně odloučení kapaliny od plynu nebo páry v menší nádobě, čímž se ušetří materiál i·pracnost při výrobě nádoby.The advantages of using the device according to the invention for separating liquid from gas or steam at the bottom of a cylindrical container with a balancing plate are that the gas or steam flows throughout the vessel. As a result, a portion of the gas or vapor stream that rises into the outlet gas or vapor outlet tubes is diverted to the bottom of the vessel, thereby reducing the ascending velocity of the central stream and greatly extending the vessel residence time of the gas or vapor stream. container days. In addition, sedimentation of the droplets from the liquid and from the stream above the full extension sheet is achieved, so that the main stream, along with the side streams of gas or steam, is more thoroughly free of the droplets of liquid in the vessel of the same size than without the apparatus of the invention. Alternatively, the solution can achieve the same degree of separation of the liquid from the gas or steam in a smaller vessel, thereby saving material and labor in manufacturing the vessel.

Příklad provedení zařízení podle vynálezu je znázorněn na připojeném výkrese, v němž · na obr. 1 je nárysný rez částí sběrače páry vzniklé odpařením vody při využití tepla z procesního plynu, na obr. 2 je příčný řez v rovině A-A tímto sběračem páry, na obr. 3 je nárysný řez částí jiného sběrače páry s několika odlišnými úpravami a na obr. 4 je příčný řezAn embodiment of the device according to the invention is shown in the accompanying drawing, in which: Fig. 1 is a cross-sectional side view of a portion of the steam collector resulting from the evaporation of water using heat from the process gas; Fig. 3 is a cross-sectional view of a portion of another steam collector with several different modifications, and Fig. 4 is a cross-sectional view.

CS 272591 Bl v rovině B-B sběračem páry podle obr. 3.CS 272591 B1 in plane B-B by the steam collector of FIG. 3.

Sběrač páry je vytvořen válcovou nádobou 2 sestávající z válcové části 2 a dvou den 2Do válcové části 2 válcové nádoby 2 jsou zaústěny převáděcí trubky ,2 parovodní směsi, odváděči trubky 2 odloučené vody a výstupní trubky 2 odloučené páry. Před zaústěním převáděcích trubek £ parovodní směsi jsou umístěny narážecí plechy 2· Pod ústím výstupních trubek £ odloučené páry je uspořádán vodorovný děrovaný vyrovnávací plech 2 ukončený příčnou překážkou 9, nad níž je upravena mezera 10 Od příčné přepážky 2 směrem ke dnu 2 válcové nádoby 1 je v pokračování vodorovného děrovaného vyrovnávacího plechu 2 umístěn plný prodlužovací plech 11. Mezi ním ^a příčnou přepážkou 9_ j® upraven příčný sběrný žlábek 12 sedimentované vody, opatřený odváděči trubičkou 13 sedimentované vody, zavedenou přes parní prostor 14 válcové nádoby 2 do vodního prostoru 15 válcové nádoby 2· Sběrač páry podle obr. 3 a 4 se od sběrače páry podle obr. 1 a 2 liší šikmo uspořádaným děrovaným vyrovnávacím plechem 2 P°d šikmo vyústěnými výstupními trubkami 6 odloučené páry z válcové části 2 válcové nádoby 2· Šikmo uspořádaný děrovaný vyrovnávací plech 2 js složen z částí plných, umístěných bezprostředně pod ústím šikmo uspořádaných výstupních trubek 2 odloučené páry a z částí děrovaných, umístěných mimo ústí šikmo uspořádaných výstupních trubek 2 odloučené páry. Příčná přepážka 9_ u konce šikmo uspořádaného děrovaného vyrovnávacího plechu 2 zabírá celou plochu mezi stěnou válcové části 2 válcové nádoby 2 ^a šikmo uspořádaným vyrovnávacím plechem 2) ^a ίθ opatřena otvory 16. Také plný prodlužovací plech 11 v prodloužení šikmo uspořá daného děrovaného vyrovnávací plechu 2 j^e umístěn šikmo. V jeho nejnižším místě u příčné přepážky 9. je připojen sběrný nátrubek 17 sedimentované vody s odváděči trubičkou 13 sedimentované vody, zavedenou přes parní prostor 14 válcové nádoby 2 do vodního prostoru 15 válcové nádoby 2·The steam collector is formed by a cylindrical vessel 2 consisting of a cylindrical portion 2 and two days. The cylindrical portion 2 of the cylindrical vessel 2 is equipped with a transfer tube, a steam mixer 2, a separated water discharge tube 2 and a separated steam outlet tube 2. Impact plates 2 are located in front of the mouth of the steam conduit transfer pipes 2. A horizontal perforated alignment sheet 2 is provided below the mouth of the separated steam outlet pipes 2 terminated by a transverse obstacle 9 above which a gap 10 is provided. the continuation of the horizontal perforated plate 2 the buffer based full extension plate 11. between it ^{and the} partition wall 9 arranged J® transverse collecting gutter 12 sedimented water discharge pipe 13 provided sedimented water introduced through the steam space 14 of the cylindrical vessel 2 into the water space 15 of the cylindrical vessel 3 and 4 differs from the steam collector according to FIGS. 1 and 2 by the obliquely arranged perforated alignment sheet 2 P ° d obliquely extending outlet pipes 6 of the separated steam from the cylindrical part 2 of the cylindrical vessel 2. The straightening plate 2 is comprised of solid portions located immediately below the mouth of the oblique separated steam outlet pipes 2 and perforated portions located outside the mouth of the obliquely arranged separated steam outlet pipes 2. The transverse partition 9 at the end of the inclined perforated alignment sheet 2 occupies the entire area between the wall of the cylindrical portion 2 of the cylindrical container 2 ^{and the} inclined alignment sheet 2) ^and is provided with openings 16. Also a full extension plate 11 extends obliquely to the perforated alignment sheet 2. ^e placed obliquely. At its lowest point at the transverse bulkhead 9, a sedimented water collecting nozzle 17 is connected with a sedimented water outlet tube 13 introduced through the steam space 14 of the cylindrical vessel 2 into the water space 15 of the cylindrical vessel 2.

Sběrače páry, znázorněné na obr. 1 až 4 jsou spojeny převáděcími trubkami 2 parovodní směsi i odváděcími trubkami 5_ odloučené vody s několika nezakreslenými zdroji výroby páry. rodle obr. 1 a 2 se parovodní směs po vstupu do sběrače páry dělí v prostoru mezi-stěnou válcové části 2 válcové nádoby 2 ^a narážecími plechy 7_ na mokrou páru, vystupující vzhůru do parního prostoru 14 válcové nádoby 2 ^a na vodu s parními bublinami, odtékající z tohoto prostoru dolů do vodního _rrostoru 15 válcové nádoby 2· Větší část páry se dostává do výstupních trubek 2 odloučené páry přes vodorovný děrovaný vyrovnávací plech 2, menší část proudí podélně ve válcové nádobě 1 k jejímu dnu 2, pak se obrací nad plný prodlužovací plech 22. a mezerou 10 se nad příčnou přepážkou 2' dostává do prostoru pod ústím výstupních trubek 2 odloučené páry. Tím, že se část páry odvádí ke dnu 3 válcové nádoby 2, ^se zmenšuje vzestupná rychlost větší části páry procházející vodorovným vyrovnávacím plechem 2 θ narůstá tak množství sedimentované vlhkosti z této části páry. Z menší části páry vlhkost sedimentuje jak při proudění podélném směrem, ke dnu 2 válcové nádoby 2> tak při proudění nad plným prodlužovacím plechem 21· Tato část sedimentované vlhkosti odtéká do sběrného žlábku 12 sedimentované vody, odkud je odváděči trubičkou 13 odváděna do vodního prostoru 15 válcové nádoby 2· ^v provedení sběrače páry podle obr. 3 a 4 se používá menší počet šikmo uspořádaných výstupních trubek 2 odloučené páry při větší rychlosti v nich; aby nedošlo k místnímu strhávání vlhkosti s parou do výstupních trubek 2 odloučené páry, je šikmo uspořádaný vyrovnávací plech 2 Pod jejich ústím plný a otvory ve vyrovnávacím plechu 2 jsou jen mezi zaústěním výstupních trubek 2 odloučené páry. Funkce tohoto provedení je obdobná jako u sběrače páry podle obr. 1 a 2. Také zde se využitím celého parního prostoru 14 válcové nádoby 2 Při prodloužení doby setrvání páry dosáhne vyššího odloučení vlhkostí z páry sedimentací. Poměrem plochy mezery 10 nad příčnou přepážkou 9 nebo otvorů 16 v ní a plochy otvorů ve vyrovnávacím plechu 2 se upravuje poměr průtoku páry ke dnům 2 válcové nádoby 2 ku průtoku otvory vyrovnávacího plechu 2·The steam collectors shown in FIGS. 1 to 4 are connected by the steam mixture transfer pipes 2 and the separated water discharge pipes 5 to a plurality of sources of steam production not shown. 1 and 2, after entering the steam collector, the steam-water mixture is divided in the space between the wall of the cylindrical part 2 of the cylindrical vessel 2 ^{and the} baffles 7 into wet steam rising up into the steam space 14 of the cylindrical vessel 2 ^and water with steam bubbles. flowing out from the space down into the water _r free space only 15 of the cylindrical vessel 2 · the greater part of the steam gets into the outlet pipes 2 separated steam through the horizontal perforated equalizing plate 2, the smaller part flows longitudinally in a cylindrical vessel 1 to its bottom 2, then turns over the full The extension plate 22 and the gap 10 above the transverse partition 2 'reach the space below the mouth of the outlet pipes 2 of the separated steam. By discharging a portion of the steam to the bottom 3 of the cylindrical vessel 2, ^the ascending velocity of the larger portion of the steam passing through the horizontal equalizing plate 2 θ decreases, thus increasing the amount of sedimented moisture from this portion of the steam. Moisture of the vapor sedimented from the smaller part of the steam both in the longitudinal direction, to the bottom 2 of the cylindrical vessel 2 and through the full extension plate 21. This part of the sedimented moisture flows into the sedimented water collecting groove 12 from there. cylindrical vessels 2 ^{in the} embodiment of the steam collector according to Figs. 3 and 4, a smaller number of obliquely arranged separated steam outlet pipes 2 are used at a higher speed therein; In order to avoid local entrainment of moisture with the steam into the separated steam outlet tubes 2, the alignment sheet 2 is obliquely arranged below their mouth and the openings in the equalizing plate 2 are only between the orifices of the outlet steam tubes 2. The operation of this embodiment is similar to that of the steam collector of FIGS. 1 and 2. Also here, the entire steam space 14 of the cylindrical vessel 2 is utilized. By increasing the residence time of the steam, a higher moisture separation from the steam is achieved by sedimentation. The ratio of the area of the gap 10 above the transverse partition 9 or holes 16 therein and the area of the holes in the alignment plate 2 adjusts the ratio of the steam flow to the bottoms 2 of the cylindrical vessel 2 to the flow through the alignment plate holes 2.

CS 272591 BlCS 272591 Bl

4Š >94S> 9

Zařízení podle vynálezu je použitelné zvláště v chemickém orúmyslu ve vodorovných nádobách s kapalinovým a plynným nebo parním prostorem určeným k oddělování plynu nebo páry od kapaliny s přiváděné směsi obou látek a k odlučování kapek z kapaliny v p'roudu plynu nebo páry, například ve sběračích páry jako součásti zařízení na využití tepla z procesního plynu k výrobě páry. Zařízení je použitelné též v bubnech na oddělování páry od vody v klasické i jaderné energetice, a to v hlavních oddělovacích bubnech i bubnech předřazených, pokud jsou rozděleny na vodní a parní prostor.The device according to the invention is particularly useful in the chemical industry in horizontal containers with liquid and gaseous or steam space designed to separate gas or vapor from liquid with a mixture of both substances and to collect drops from the liquid in a gas or vapor stream, e.g. parts of process gas recovery equipment for steam production. The device can also be used in steam and water separation drums in conventional and nuclear power plants, both in main separation drums and upstream drums, if they are divided into water and steam space.

Claims

OBJECT OF THE INVENTION

1. Apparatus for separating liquid from a gas or steam at the bottom of a cylindrical balancing sheet vessel, with a substantially horizontal axis and a maintained liquid level, with gas or steam and liquid mixture transfer orifices, with outlets. separated liquid pipes and separated gas or vapor outlet pipes below which an equalizing plate with openings distributed over its entire width is provided, connected by two longitudinal joints to the vessel wall, characterized in that the equalizing plate (8) is extended to at least one bottom ( 3) a cylindrical vessel (1) with a full extension plate (11) which is connected by two longitudinal joints to the wall of the cylindrical vessel (1).

Device according to claim 1, characterized in that a transverse partition (9) is arranged between the alignment plate (8) and the full extension plate (11).

Device according to Claims 1 and 2, characterized in that there is a gap (10) above the transverse partition (9) and below the wall of the cylindrical vessel (1).

Device according to Claims 1 and 2, characterized in that the transverse partition (9) is provided with openings (1e).

Device according to one of Claims 1 to 4, characterized in that the solid extension plate (11) is provided at the transverse partition (9) with a sedimented liquid collecting groove (12) to which a sedimented liquid discharge tube (13) introduced into a fluid space (15) of the cylindrical container (1).

Apparatus according to one of Claims 1 to 4, characterized in that a collecting sleeve (17) of the sedimented liquid is connected to the full extension plate (11) at the transverse partition (9), to which the sedimented liquid discharge tube (13) introduced into the liquid space (15) of the cylindrical container (1).