JPH05164100A - 気液二相流体搬送装置 - Google Patents
気液二相流体搬送装置Info
- Publication number
- JPH05164100A JPH05164100A JP35320391A JP35320391A JPH05164100A JP H05164100 A JPH05164100 A JP H05164100A JP 35320391 A JP35320391 A JP 35320391A JP 35320391 A JP35320391 A JP 35320391A JP H05164100 A JPH05164100 A JP H05164100A
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- Japan
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- gas
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- 239000012530 fluid Substances 0.000 title claims abstract description 36
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Landscapes
- Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 高ボイド率の気液二相流体を、ポンプの揚水
機能を喪失することなく吐出管の後流へ輸送すること。 【構成】 ポンプ３の吐出管の途中に気液混合器１０を
設け、この中でポンプ３から導入される液相流体に旋回
を与えて、中心部に低圧部を形成し、ここにポンプ３の
気相滞留部からの気相を吸い込ませ、液相流体と混合さ
せて気液二相流体とし、後流へ輸送するようにしたも
の。
機能を喪失することなく吐出管の後流へ輸送すること。 【構成】 ポンプ３の吐出管の途中に気液混合器１０を
設け、この中でポンプ３から導入される液相流体に旋回
を与えて、中心部に低圧部を形成し、ここにポンプ３の
気相滞留部からの気相を吸い込ませ、液相流体と混合さ
せて気液二相流体とし、後流へ輸送するようにしたも
の。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、気液二相流体を搬送す
るための装置に関する。
るための装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】例えば揚水ポンプのような気液二相流体
を搬送するためのポンプにあっては、気液二相流体のボ
イド率が６〜１０％以上になると、羽根車内に気泡が滞
留して空洞となるために、ポンプの機能を喪失して揚水
が不可能となる。そのため従来のポンプでは、羽根車内
に滞留している気相を押し出して分離したり、あるいは
押気した気相を圧縮機のような加圧装置を使用して吐出
管へ混合させるようなことが行われていた。
を搬送するためのポンプにあっては、気液二相流体のボ
イド率が６〜１０％以上になると、羽根車内に気泡が滞
留して空洞となるために、ポンプの機能を喪失して揚水
が不可能となる。そのため従来のポンプでは、羽根車内
に滞留している気相を押し出して分離したり、あるいは
押気した気相を圧縮機のような加圧装置を使用して吐出
管へ混合させるようなことが行われていた。
【０００３】図５は、気相を分離する従来の気相分離型
ポンプを示したもので、タンク１を経由して高ボイド率
の気液二相流体が、吸込管２を介してポンプ３に導入さ
れ、ここで気相と液相に分離され、分離された気相は管
路４を経てタンク１へ返されて別途輸送されることとな
り、ほとんど液相分だけが吐出管５へ送り出される。従
って、吐出管５へ吐出される流体は、低ボイド率の気液
二相流体となる。
ポンプを示したもので、タンク１を経由して高ボイド率
の気液二相流体が、吸込管２を介してポンプ３に導入さ
れ、ここで気相と液相に分離され、分離された気相は管
路４を経てタンク１へ返されて別途輸送されることとな
り、ほとんど液相分だけが吐出管５へ送り出される。従
って、吐出管５へ吐出される流体は、低ボイド率の気液
二相流体となる。
【０００４】また、図６は、吐出管へ気相を混合させる
気相混合型ポンプを示したもので、高ボイド率の気液二
相流体が、吸込管２を介してポンプ３に導入され、ここ
で気相と液相とに分離され、液相分だけが吐出管５へ送
り出される。そして、分離された気相は管路６に設けた
圧縮機７によって加圧され、吐出管５へ吐出される低ボ
イド率の気液二相流体へ混合される。なお、図７は、吐
出管５の途中にベンチュリー８を設け、ポンプ３からの
気相を管路６を通して、直接ベンチュリー８の低圧部へ
供給して混合させるようにしたものである。
気相混合型ポンプを示したもので、高ボイド率の気液二
相流体が、吸込管２を介してポンプ３に導入され、ここ
で気相と液相とに分離され、液相分だけが吐出管５へ送
り出される。そして、分離された気相は管路６に設けた
圧縮機７によって加圧され、吐出管５へ吐出される低ボ
イド率の気液二相流体へ混合される。なお、図７は、吐
出管５の途中にベンチュリー８を設け、ポンプ３からの
気相を管路６を通して、直接ベンチュリー８の低圧部へ
供給して混合させるようにしたものである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところで、図５に示し
た気相分離型ポンプでは、気相を吐出管５側へ輸送でき
ないという問題があり、図６に示した気相混合型ポンプ
では、圧縮機７が必要となり、経済的に不利となるとい
う問題があった。さらに、図７に示した気相混合型ポン
プでは、ベンチュリー８の損失が大きくなり、プラント
全体としては使用不可能となる虞れがあった。
た気相分離型ポンプでは、気相を吐出管５側へ輸送でき
ないという問題があり、図６に示した気相混合型ポンプ
では、圧縮機７が必要となり、経済的に不利となるとい
う問題があった。さらに、図７に示した気相混合型ポン
プでは、ベンチュリー８の損失が大きくなり、プラント
全体としては使用不可能となる虞れがあった。
【０００６】
【課題を解決するための手段】この発明は、気液二相流
体の流路に設けられているポンプと、このポンプの吐出
管から導入される流体に旋回を与える旋回発生部が上部
に位置するとともに、下部に前記流体の圧力を回復させ
て後流へ吐出する圧力回復部が設けられ、この圧力回復
部と前記旋回発生部との中間部に前記旋回を受けた流体
の圧力の低い気液混合部を有する気液混合器と、この気
液混合器の前記気液混合部に前記ポンプの気相滞留部と
連結するように設けた気相管とから成るものである。
体の流路に設けられているポンプと、このポンプの吐出
管から導入される流体に旋回を与える旋回発生部が上部
に位置するとともに、下部に前記流体の圧力を回復させ
て後流へ吐出する圧力回復部が設けられ、この圧力回復
部と前記旋回発生部との中間部に前記旋回を受けた流体
の圧力の低い気液混合部を有する気液混合器と、この気
液混合器の前記気液混合部に前記ポンプの気相滞留部と
連結するように設けた気相管とから成るものである。
【０００７】
【作 用】上記の手段によれば、ポンプに滞留する気相
を吸い出して、気液混合器内の流体へ混合させるので、
流体は気液二相混合流体となり、この流体は気液混合器
の下部の旋回発生部で圧力を回復して、大きな損失を受
けることなく吐出管の後流へ輸送される。
を吸い出して、気液混合器内の流体へ混合させるので、
流体は気液二相混合流体となり、この流体は気液混合器
の下部の旋回発生部で圧力を回復して、大きな損失を受
けることなく吐出管の後流へ輸送される。
【０００８】
【実施例】以下本発明に係る気液二相流体搬送装置の一
実施例について、図１ないし図４を参照して詳細に説明
する。なおこれらの図において、図５ないし図７と同一
部分には同一符号を付してあるのでその部分の説明は省
略する。ここで、図１は、本発明に係る気液二相流体搬
送装置の一実施例の系統図である。そして図２は、本発
明に使用される気液混合器の一例を示した斜視図であ
り、図３は図２の縦断面図である。また、図４は、図３
のＡ−Ａ線に沿う断面での圧力分布と流速分布を示した
特性図である。
実施例について、図１ないし図４を参照して詳細に説明
する。なおこれらの図において、図５ないし図７と同一
部分には同一符号を付してあるのでその部分の説明は省
略する。ここで、図１は、本発明に係る気液二相流体搬
送装置の一実施例の系統図である。そして図２は、本発
明に使用される気液混合器の一例を示した斜視図であ
り、図３は図２の縦断面図である。また、図４は、図３
のＡ−Ａ線に沿う断面での圧力分布と流速分布を示した
特性図である。
【０００９】さて本発明では、ポンプ３が気液二相流体
の流路である吸込管２と吐出管５の間に設けられてお
り、この吐出管５に連結されて、気液混合器１０が設け
られているとともに、この気液混合器１０の中心部へ向
けて、気相管１１が垂設されている。そして流体の流れ
としては、ポンプ３で分離された液相分が、吐出管５を
通して気液混合器１０の上部から導入され、一方、気相
分が管路６と気相管１１を通して気液混合器１０の中心
部に導入されるので、ここで気相が液相に混合されて気
液二相流体となり、気液混合器１０の下部から吐出管５
の後流へ輸送されるようになっている。
の流路である吸込管２と吐出管５の間に設けられてお
り、この吐出管５に連結されて、気液混合器１０が設け
られているとともに、この気液混合器１０の中心部へ向
けて、気相管１１が垂設されている。そして流体の流れ
としては、ポンプ３で分離された液相分が、吐出管５を
通して気液混合器１０の上部から導入され、一方、気相
分が管路６と気相管１１を通して気液混合器１０の中心
部に導入されるので、ここで気相が液相に混合されて気
液二相流体となり、気液混合器１０の下部から吐出管５
の後流へ輸送されるようになっている。
【００１０】本発明で使用される気液混合器１０は、筒
状に形成されていて、上部に周壁に沿って導入管１３が
設けられているとともに、下部にも周壁に沿った排出管
１４が設けられていて、これらは吐出管５に連結されて
いる。従って、ポンプ３からの液相が上部の導入管１３
を通して気液混合器１０に導入されるが、この液相に
は、筒状に形成された気液混合器１０の周壁に沿って、
旋回が与えられることになる。すなわち、気液混合器１
０の上部は旋回発生部１５となる。
状に形成されていて、上部に周壁に沿って導入管１３が
設けられているとともに、下部にも周壁に沿った排出管
１４が設けられていて、これらは吐出管５に連結されて
いる。従って、ポンプ３からの液相が上部の導入管１３
を通して気液混合器１０に導入されるが、この液相に
は、筒状に形成された気液混合器１０の周壁に沿って、
旋回が与えられることになる。すなわち、気液混合器１
０の上部は旋回発生部１５となる。
【００１１】そして、図４に示すように、液相の旋回流
速が増すにつれてその中心の圧力が低くなる。そこで、
この低圧部に位置するように気相管１１を設け、この気
相管１１を管路６に連結することにより、ポンプ３の気
相滞留部の気相を、より圧力の低い低圧部に吸い出すこ
とができる。従って、ここに吸い出された気相は、旋回
している流速の速い液相に混合されて、気液混合流とな
る。そこで、この低圧部を気液混合部１６と呼ぶことに
する。
速が増すにつれてその中心の圧力が低くなる。そこで、
この低圧部に位置するように気相管１１を設け、この気
相管１１を管路６に連結することにより、ポンプ３の気
相滞留部の気相を、より圧力の低い低圧部に吸い出すこ
とができる。従って、ここに吸い出された気相は、旋回
している流速の速い液相に混合されて、気液混合流とな
る。そこで、この低圧部を気液混合部１６と呼ぶことに
する。
【００１２】そして、この気液混合部１６の気液混合流
は、気液混合器１０の下部の周壁に沿って流れることに
よって圧力を回復し、大きな損失を発生することなく、
排出管１４を経て吐出管５の後流へ輸送される。すなわ
ち、気液混合器１０の下部は圧力回復部１７となる。
は、気液混合器１０の下部の周壁に沿って流れることに
よって圧力を回復し、大きな損失を発生することなく、
排出管１４を経て吐出管５の後流へ輸送される。すなわ
ち、気液混合器１０の下部は圧力回復部１７となる。
【００１３】なお、気相を気液混合部１６に吸い出すた
めには、前述のように、ポンプ３の気相滞留部静圧Ｈｓ
より気相管１１の吐出静圧Ｈｓ´の方が十分低い、すな
わち、 Ｈｓ´≦Ｈｓ となることが必要である。そして、気相管１１の吐出静
圧Ｈｓ´は、 Ｈｓ´＝Ｈ−ｖ2 ／２ｇ により求められる。ここで、Ｈは気液混合器１０内の全
圧、ｖは気液混合器１０内の流速、ｇは重力加速度であ
る。なお、気液混合器１０上部の旋回発生部１５により
作られる液相の旋回流の旋回半径ｒと旋回流速ｖaとの
積は一定、すなわち、 ｒ×ｖa＝一定 となるようにされる。
めには、前述のように、ポンプ３の気相滞留部静圧Ｈｓ
より気相管１１の吐出静圧Ｈｓ´の方が十分低い、すな
わち、 Ｈｓ´≦Ｈｓ となることが必要である。そして、気相管１１の吐出静
圧Ｈｓ´は、 Ｈｓ´＝Ｈ−ｖ2 ／２ｇ により求められる。ここで、Ｈは気液混合器１０内の全
圧、ｖは気液混合器１０内の流速、ｇは重力加速度であ
る。なお、気液混合器１０上部の旋回発生部１５により
作られる液相の旋回流の旋回半径ｒと旋回流速ｖaとの
積は一定、すなわち、 ｒ×ｖa＝一定 となるようにされる。
【００１３】
【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、高
ボイド率の気液二相流体を、ポンプの揚水機能を喪失す
ることなく吐出管の後流へ輸送することが可能となる。
また、従来のような圧縮機が不要であり、信頼性や経済
性を高めるとともに損失も低減することができる等、顕
著な作用効果を奏する気液二相流体搬送装置が提供され
る。
ボイド率の気液二相流体を、ポンプの揚水機能を喪失す
ることなく吐出管の後流へ輸送することが可能となる。
また、従来のような圧縮機が不要であり、信頼性や経済
性を高めるとともに損失も低減することができる等、顕
著な作用効果を奏する気液二相流体搬送装置が提供され
る。
【図１】本発明に係る気液二相流体搬送装置の一実施例
の系統図である。
の系統図である。
【図２】本発明に使用される気液混合器の一例を示した
斜視図である。
斜視図である。
【図３】図２の縦断面図である。
【図４】図３のＡ−Ａ線に沿う断面での圧力分布と流速
分布を示した特性図である。
分布を示した特性図である。
【図５】従来の気相分離型の流体搬送装置の系統図であ
る。
る。
【図６】従来の気相混合型の流体搬送装置の系統図であ
る。
る。
【図７】従来の他の気相混合型流体搬送装置の系統図で
ある。
ある。
２ 吸込管 ３ ポンプ ５ 吐出管 ６ 管路 １０ 気液混合器 １１ 気相管 １５ 旋回発生部 １６ 気液混合部 １７ 圧力回復部
Claims (1)
- 【請求項１】気液二相流体の流路に設けられているポン
プと、このポンプの吐出管から導入される流体に旋回を
与える旋回発生部が上部に位置するとともに、下部に前
記流体の圧力を回復させて後流へ吐出する圧力回復部が
設けられ、この圧力回復部と前記旋回発生部との中間部
に前記旋回を受けた流体の圧力の低い気液混合部を有す
る気液混合器と、この気液混合器の前記気液混合部に前
記ポンプの気相滞留部と連結するように設けた気相管と
から成る気液二相流体搬送装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35320391A JPH05164100A (ja) | 1991-12-17 | 1991-12-17 | 気液二相流体搬送装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35320391A JPH05164100A (ja) | 1991-12-17 | 1991-12-17 | 気液二相流体搬送装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05164100A true JPH05164100A (ja) | 1993-06-29 |
Family
ID=18429260
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP35320391A Withdrawn JPH05164100A (ja) | 1991-12-17 | 1991-12-17 | 気液二相流体搬送装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05164100A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103848480A (zh) * | 2014-04-03 | 2014-06-11 | 无锡博美环境工程有限公司 | 一种无需抽真空的浸没式膜过滤系统出水装置 |
-
1991
- 1991-12-17 JP JP35320391A patent/JPH05164100A/ja not_active Withdrawn
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103848480A (zh) * | 2014-04-03 | 2014-06-11 | 无锡博美环境工程有限公司 | 一种无需抽真空的浸没式膜过滤系统出水装置 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 19990311 |