JPH03249962A - 複合型セパレータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、例えば、ボイラーより発生する蒸気の乾き
変向上のための気水分離器として用い得る複合型セパレ
ータに関するものである。

〔従来σ技術〕

サイクロン式セパレータは、略円筒形状の分離筒内に、
接線方向から混和流体を導入し、これを内部で旋回させ
ることにより、液滴骨や固形粒子を分離して、気相流体
を得るものである。

その使用例をボイラーについて第３図、第４図を参照し
ながら説明する。

図面において、（１）は分離筒、（２）は分離筒（１）
の−例に接線状に接続した導入管、（３）は分離ｖＪ（
１）の上端中心部に取付けた蒸気出口管、（４）は分離
筒（１）の下端中心部に取付けた液滴出口管を示す。

図示するサイクロン式セパレータにおいては、ボイラー
からの発生蒸気を導入管（２）から分離筒（１）内に接
線方向に導入し、分離筒（１）内で旋回させて、液滴（
飽和水）を遠心分離し、これにより蒸気の乾き度を向上
させている。その際、上記分離筒（１）内で分離された
液滴骨は、分離筒（１）の内壁を伝わって下方の液滴出
口管（４）から排水するが、一般には、この液滴骨をボ
イラーに再供給することにより、ボイラー内の供給水温
度を上昇させ、熱効率の向上を図っている。

〔発明が解決しようとする課題〕

このタイプのセパレータでは、上述の如き蒸気と液滴（
飽和水）等のような気液混和流は、固液混相流よりも分
離性能が悪いとされているが、その理由の一つに、気液
混和流が導入管（２）から分離筒（１）内に流入する際
、液滴骨のかなりの量は導入管（２）の管壁に沿って流
動し、一部分が蒸気（飽和蒸気：気体骨）中に浮遊しな
がら流れていることが挙げられる。即ち、管壁を伝わっ
て流れる液滴骨の速度は、上述蒸気流の速度より著しく
遅いため、分離筒（１）内に流入したとしても、遠心力
による分離効果が小さく、分離筒（１）内壁から飛散し
、或いは管内を横断する等して、分離筒（１）内から蒸
気出口管（３）に向かう乾き度の高い（液滴骨が分離さ
れた）蒸気に再び混入してしまうことになる。

このため、在来のセパレータを通常の態様で用いるのみ
では高い乾き度の蒸気を得ることができない。

〔課題を解決するための手段〕

この発明は、上記課題に鑑みてなされたもので、導入管
と分離筒とで構成した単一構造のセパレータ中にそれら
と同一の機能を生しるところの補助導入管と分離壁とか
ら成るセパレータ要素を内蔵した複合型のセパレータを
要点としている。

〔作用〕

この発明によれば、主に壁面を伝わって流れる液滴骨を
導入管と補助導入管との隙間から分離筒と分離壁との間
の間隙に流入させることにより、上記液滴骨を早期に比
較的液滴骨の少ない混相流主流により分離しておき、こ
の後、この混相流主流を更に気液分離することにより、
分離性能を大幅に向上させることができる。

〔実施例〕

第１図、第２図は、この発明に係る複合型セパレータの
一実施例を示すもので、第３図、第４図と対応する部材
には、同一参照番号を附してその詳細説明を省略する。

上記複合型セパレータは、それらの図面に示すように、
導入管（２）の内部に補助導入管（川を実質上同軸に設
置し、この導入管Ｏｆ）の先端部に、分離筒（１）の内
壁に沿って延設した分動壁（１２１を取り付け、相対す
る分離筒（１）の内壁と分離壁（１２）との間に所望の
間隙（ｇ）を形成したものである。

この例では、補助導入管０１）は、短管で構成してあり
、導入管（２）の内部において、それとの間に所定の間
隙を保持せしめた状態で、導入管（２）、分離筒（１）
の両者接続部分近傍位置に配している。

又、分離壁（１２１は、補助導入管０１）との接続部分
から分離筒（１）の軸線方向上下に所定の長さで（例え
ば導入管の径の数倍に）形成するとともに、分離壁自体
の周方向長さを、分離筒（１）内に流入した混相流体の
旋回方向（第２図の反時計方向）側の端部（１２ａ）が
反旋回方向（第２図の時計方向）側の端部（１２ｂ）よ
りも長くなるように設定しである。

この場合の分離壁（１２１の反旋回方向側の端部（１２
ｂ）は、分離筒（１）における導入管（２）の開口部を
十分に覆うようにして、そこから導入管（１）と補助導
入管ＯＤとの隙間を通って流入する混和流体が、分離壁
０りより内周側に直接流入しないようにする。

上記構成では、導入管（１）内に、ボイラーからの発生
蒸気等の気液混相流が流入すると、前述の如く、液滴骨
のほとんどは、導入管（１）の管内壁に沿って流れ、一
部分が、蒸気（飽和蒸気：気体骨）中に浮遊しながら全
体として湿り蒸気として流れる。このうち、管壁に沿っ
て流れるものは、導入管（２）と補助導入管θＤとの間
の隙間に流入し、この後、分離筒（１）と分離壁（１２
１１との間の隙間（ｇ）を上記反時計方向に旋回しなが
ら流下し、下方の出口管（４）より流出する。

一方、残りの液滴骨を含んだ蒸気（湿り蒸気）は、導入
管（２）から補助導入管（＋２）内に直接流入し、先ず
分離壁０′ＩＪ内周面に沿って旋回しながら気液分離さ
れる。そして、上述蒸気が分離壁端部（１２ａ）を通過
した後は、分離筒（１）内周壁に沿って旋回しながら流
れ、この旋回流れによる遠心力によって残りの液滴骨が
分離され、更に乾き度を高められた蒸気は、上方の出口
管（３）に流入するのに対し、分離された液滴骨は、分
離筒（１）内壁面に沿って流れ、出口管（４）に流入す
る。

従って、この発明に係る複合型セパレータによれば、極
めて乾き度の悪い蒸気（あるいは、液相分の多い気液混
和流体）であっても、壁面に沿って流れる液滴弁（液相
骨）を早期に分離した後、比較的乾き度の高い蒸気主流
を更に分離するため、一定して高い乾き度の蒸気を得る
ことができる。

尚、上記実施例において、分離壁（１２１の周方向の長
さは、分離筒（１）の略１／４周程度に設定しであるが
、各端部（１２ａ）　（１２ｂ）の少なくとも一方を更
に延設してもよく、両端部（１２ａ）　（１２ｂ）が互
いに接合するまで延設して筒形状としてあってもよい。

更に、分離壁０りの軸方向の長さは、補助導入管（１１
）に対し、上下方向に略等長としであるが、これに限定
されるわけではなく、より気液分離性能を向上させるた
めに、下方側を長く設定することもできる。

この発明のセパレータは、ボイラー等からの発生蒸気の
乾き度を向上させるための気水分離器を例にあげて説明
したが、他の化学工業分野等において、気相流と液相流
とを分離するために用いられるセパレータであれば、全
て適用できるものである。

〔発明の効果〕

以上説明したように、この発明は、気液混和流のうち、
主に壁面を伝わって流れる液相骨を、導入管と補助導入
管との隙間から分離筒と分離壁との間の間隙に導入する
ことにより、比較的液相針の少ない混相流主流から上記
液相骨を早期に分離しておき、この後、この混相流主流
を、更に気液分離する構成であるので、液相骨の多い気
液混和流であっても安定して効率よく気液分離が行うこ
とができ、しかも、その分離性能が極めて高い。

しかも、この発明の複合型セパレータによれば、上記の
如き極めて高い性能を有するにもかかわらず、従来形状
のセパレータに補助導入管と分離壁とから成る小型のセ
パレータ要素を設けるのみであるから、製作が容易で低
コストで得られる等、大なる工業的効果を挙げることが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図は、この発明に係る複合型セパレータの
一実施例を示すもので、第１図は側面図、第２図は要部
横断面図である。 第３図、第４図は、在来のサイクロンセパレーターの一
例を示すもので、 第３図は側面図、 第４ 図は要部横断面図である。 （１）・・・分離筒 （２）・・・導入管 ０１）・・・補助導入管 ＯＺ・・・分離壁 （ｇ） ・・・隙間

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 　分離筒（１）に対し接線方向に導入管（２）を接続し
   た構成のサイクロンセパレータにおいて、 前記導入管（２）の内部に補助導入管（１１）を実質上
   同軸に設置し、この補助導入管（１１）の内端部に、前
   記分離筒（１）の内壁に沿って延設した分離壁（１２）
   を取付け、相対する前記分離筒（１）の内壁と前記分離
   壁（１２）との間に所望の間隙を形成したことを特徴と
   する複合型セパレータ。