專利名稱：帶有集液槽的薄片狀分離器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于從帶有液體的流體(liquid-charged fluid)分離液滴的薄片狀分離器，具有至少兩個基本豎直定向的薄片狀成型件，所述至少兩個基本豎直定向的薄片狀成型件彼此分隔開并引導所述帶有液體的流體通過它們之間，所述液滴在所述至少兩個基本豎直定向的薄片狀成型件的壁表面上分離，并具有在所述薄片狀成型件下用于接納從帶有液體的流體分離的液體的集液槽。
背景技術(shù)：
也被稱為薄片狀微滴分離器的這種薄片狀分離器在現(xiàn)有技術(shù)中已知并且·用在用于從帶有液體的流體，特別是氣流，中分離液滴的各種過程中。在諸如太陽能或原子能發(fā)電站的發(fā)電站中，微滴從濕蒸汽中的有效分離決定了發(fā)電站的熱效率。在高壓渦輪膨脹后蒸汽的中間過熱過程期間，在在中間過加器中過熱之前干燥濕蒸汽并將其供應到冷凝回路在熱力學上是有利的。在所謂的水分離器過熱器中，這種薄片狀分離器用于從帶有液體的流體，特別是濕蒸汽，中收回濕氣。相關(guān)的薄片狀分離器包括多個(即，至少兩個)相互平行布置的薄壁形成型件，即所謂的薄片狀成型件，該薄壁形成型件限定薄片狀分離空間并且液滴在薄壁形成型件的壁表面上從流過的流體分離。例如，引用關(guān)于現(xiàn)有技術(shù)的GB1408928。本發(fā)明特別涉及ー種具有豎直定向的薄片狀成型件的薄片狀分離器，在所述薄片狀成型件上，分離液滴聚合并由于重力而向下流動且作為分離的液體被收集在位于薄片狀成型件底端的集液槽中。由現(xiàn)有技術(shù)已知的這些薄片狀分離器的問題在于盡管有排出ロ(drain),但是位于集液槽中的液體被流過薄片狀分離器的流體流形成旋潤或帶走,或者由于形成漩渦而向上旋入薄片狀分離空間中并從薄片狀分離空間被帶走或排出。流入集液槽中流體的浸沒以及伴隨的液體流沿與分離液滴的排出方向相反的方向從集液槽進入薄片狀空間的朝上的橫向流動也是有問題的，使得這些微滴不能無障礙地向下排出，而是從薄片狀表面分離并被排出。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明基于確定上述類型的薄片狀分離器的目的，其中，位于集液槽中的分離的液體是平靜的并且不形成漩渦或著至少較弱地形成漩渦，從而液體不會再次從薄片(lamellae)分離。該目的通過集液槽具有將所述集液槽分隔成多個區(qū)域的至少ー個隔斷壁實現(xiàn)。提出一種用于從帶有液體的流體分離出液滴的薄片狀分離器，具有至少兩個基本豎直定向的薄片狀成型件，所述至少兩個基本豎直定向的薄片狀成型件彼此分隔開并在它們之間形成引導所述帶有液體的流體通過的流動通道(薄片狀通道)，所述液滴在所述至少兩個基本豎直定向的薄片狀成型件的壁表面上分離，薄片狀分離器還具有位于所述薄片狀分離空間的下端部處的用于接納從所述帶有液體的流體分離的液體的集液槽。提供有，所述集液槽具有將所述集液槽分成多個(即，至少兩個)區(qū)域的至少ー個隔斷壁。
使用一個或更多個隔斷壁將集液槽幾何上分成多個區(qū)域或腔防止分離到集液槽中的水搖動，并防止搖動的水表面的微滴被流過的流體流帶走及被向上帶回到薄片狀分隔空間中，那將降低薄片狀分離器的效率。因此，即使流體高流速地流過所述薄片狀分離器，集液槽中的被分離并收集的液體的表面也可是平靜的和/或保持平靜，因而水平面的有害漩渦和薄片狀空間中的朝上的橫向流動可被減少。由于隔斷壁在帶有液體的流體的流動路徑中，隔斷壁被用作流體流在該處被阻擋或反射的障礙物，因而流體流的浸沒以及薄片狀分離空間和與其連接的液體水平面之間的朝上的橫向流動被防止。另外，改善了收集的液體的排放，因而在操作中可有利地保持集液槽中低的水平面。因此，流過速度可有利地提聞。在本發(fā)明的一有利改進中，至少ー個所述隔斷壁基本豎直地定向并且從槽底向上延伸到所述薄片狀成型件的至少下邊緣。即，隔斷壁從集液槽的槽流動至少向上延伸到正好處于薄片狀分隔空間。然而，隔斷壁還可從向上延伸超過所述下邊緣進入薄片狀成型件的下部區(qū)域。通過這種方式，集液槽中的被分離并收集的液體可以特別好地平靜和/或保持平靜。通過這種方式，集液槽中流體流的浸沒和由此導致的薄片狀空間中的朝上的橫向流動被減少。 已經(jīng)證明特別有利的是，至少ー個隔斷壁相對于流過所述薄片狀分離器的所述帶有液體的流體的流動方向橫向地延伸。。這種隔斷壁的隔斷壁平面方便地定向為基本垂直于薄片狀成型件。一優(yōu)選的改進是，至少ー個分開的排出ロ被提供給所述集液槽的由所述隔斷壁形成的每個區(qū)域。 根據(jù)一可替代的優(yōu)選改進提供有，共用的排出ロ被提供給所述集液槽的由所述隔斷壁分開的兩個相鄰區(qū)域。另外，有利的是，所述隔斷壁具有在所述槽底的區(qū)域中的至少一條通道，所述至少一條通道連接由所述隔斷壁分開的兩個相鄰區(qū)域。通過這種方式，可使彼此連接的區(qū)域中的不同水平面均等。另外，其使得通過所述通道連接的區(qū)域中的僅ー個被提供有排出ロ成為可能，如下文結(jié)合附圖的詳細說明。根據(jù)另ー優(yōu)選改進提供有，所述薄片狀成型件被形成為至少近似波紋狀的并且至少近似彼此平行地定向，多個折流板(指向所述流動方向相反的方向)從這些薄片狀成型件中的至少ー個伸出到所述流動通道中，從而形成指向所述流動方向的相反方向的用于待分離的所述液滴的集液袋。。特別地提供有，多個底切板(沿所述流動方向指向)從相同的薄片狀成型件伸出，從而形成沿所述流動方向指向的底切，沿所述流動方向指向的所述多個底切板在它們的背離所述薄片狀成型件的外側(cè)面上以限定值被指向所述流動方向的相反方向的所述折流板疊蓋，從而形成用于待分離的所述液滴的曲徑分離器系統(tǒng)。在下文中將結(jié)合附圖更詳細地說明這種薄片狀成型件。已經(jīng)顯示，具有以這種方式形成的薄片狀成型件的薄片狀分離器具有特別高的分離度，導致相對于分離的液體的高的集液容積流(catch volume stream),因此,根據(jù)前文所陳述的集液槽是非常合適的。


下面，將基于附圖所示的三個優(yōu)選實施方式以例示性目的進ー步說明本發(fā)明，相同和/或功能上相同的部件使用相同的附圖標記表示。在所述示意性的附圖中圖I示出根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的薄片狀分離器的局部剖視圖；圖2示出薄片狀分離器的側(cè)視圖；圖3示出根據(jù)本發(fā)明的薄片狀分離器的三個例示性實施例的局部剖視圖；和圖4示出圖3的薄片狀分離器的薄片狀成型件(lamellar profile)的俯視圖。
具體實施例方式圖I示出根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的薄片狀分離器100的下底區(qū)域。薄片狀分離器100被外殼10包圍，集液槽40被整合到外殼10中。薄片狀分離器100具有彼此平行并分隔放置的豎直定向的薄片狀成型件，薄片狀成型件共同形成薄片狀分離空間，圖I中僅能看到薄片 狀成型件中的一個單獨的薄片狀成型件30的下部。薄片狀成型件30的下邊緣由31表示。帶有液體的流體沿特定的流通過方向S流過薄片狀分離器100，液滴通過已知方式在薄片狀分離器30的壁表面上從流過的流體分離。分離液滴聚合并由于重力向下排入為此目的而提供的集液槽40中。收集的液體F能夠通過位于槽底44中的排出ロ 43 (由虛線示出)排出。在圖I示出的薄片狀分離器100中，部分帶有液體的流體流能夠到達薄片狀分離器30的下邊緣31之間的所收集的液體F的表面41和/或沖入集液槽40中。這一部分流的流動方向由T表示。如果來自集液槽40的這部分流在薄片狀成型件30之間沿向上的方向偏轉(zhuǎn)，則此部分流動將與由于重力而向下排入集液槽40中的分離液滴反方向地移動。如所預計的，液滴通過具有流動方向T的部分流從薄片狀表面分離并向上流出且不被收集到集液槽40中。圖2示出根據(jù)本發(fā)明的薄片狀分離器的側(cè)視圖，整體由100表示。薄片狀分離器100具有外殼10，外殼10包圍具有彼此分隔的多個基本豎直定向的薄片狀成型件30 (未示出)的薄片狀分離空間。帶有液體的流體，特別是氣流或蒸汽流，沿特定流通方向S (所謂的水平入流或通流)流過薄片狀分離器100，包含在帶有液體的流體中的液滴通過已知方式在薄片狀成型件30的壁表面被分離。聚合的分離液滴由于重力而排入為此目的而被提供的可形成為集液殼體的集液槽40中。集液槽40可整合到外殼10中或形成為單獨的部件。薄片狀成型件30的下邊緣31 (不可見)被表示為虛線。帶有液體的流體進入外殼10的進入?yún)^(qū)域由20表示，典型地由穿孔板實施。集液槽40的排出噴嘴由50表示。圖3示出具有集液槽40的薄片狀分離器100的第一例示性實施例。下面的描述分別相似地應用到圖3b和圖3c示出的薄片狀分離器100’和100”的第二和第三例示性實施例。集液槽40整合到薄片狀分離器100、100’、100"的外殼10中并延伸越過外殼10的整個寬度，并優(yōu)選也延伸越過外殼10的深度。隔斷壁45大致放置在集液槽40內(nèi)腔中寬度的中間，隔斷壁從槽底44向上延伸到薄片狀成型件30的下邊緣31并越過集液槽40的整個深度。本例示性實施例中的隔斷壁45將集液槽40分隔成兩個區(qū)域或腔40a和40b。通過該分隔，在流過薄片狀分離器100、100’、100”的流體處于高流速下，集液槽40中的分離和收集的液體F的表面42也可是平靜的和/或保持為平靜的。由于可能的高流體流速，隔斷壁包括抗腐蝕材料，優(yōu)選金屬。通過將集液槽40分隔成兩個區(qū)域40a和40b，收集的流體F的排出被進ー步改善(無干擾流出)，從而在操作中水平面可以被有利地保持在低位。在圖3a的第一例示性實施例中，兩個區(qū)域40a和40b各自在槽底44的排出ロ 43a和43b。在圖3b的第二例示性實施例中，僅左邊區(qū)域40a或者也可以是右邊區(qū)域40b被提供有排出ロ 43。另外，隔斷壁45具有在槽底44的區(qū)域中的通道46，通道46在收集的液體F的表面42下將分隔的區(qū)域40a和40b彼此連接。在圖3c的第三例示性實施例中，在槽底44中向被隔斷壁45分隔的兩個區(qū)域40a和40b提供共用的排出ロ 43，共用的排出ロ 43在每個容器中越過隔斷壁45半程地延伸。如果如在圖3a的第一例示性實施例中ー樣為集液槽40的獨立區(qū)域40a和40b提供分隔開的排出ロ，則排出口的尺寸小于如根據(jù)圖3b和3c的第二和第三實施例中僅提供ー個共用的排出ロ時的排出ロ的尺寸。因此，被提供的排出ロ的數(shù)量也可設(shè)為適應結(jié)構(gòu)邊界條件。下面將參照圖4描述ー特別優(yōu)選的薄片狀成型件，該薄片狀成型件用于根據(jù)本發(fā)明的薄片狀分離器100、100’、100”中并在低壓降情況下具有特別高的分離度。沿圖3a標出的線IV-VI示出単獨的薄片狀成型件30的俯視圖。優(yōu)選同樣地形成的薄片狀成型件(未示出)在距該薄片狀成型件30距離a處并與該薄片狀成型件30平行地放置，兩個相鄰薄片狀成型件30形成在它們之間的流動通道以沿預先限定的流動方向S引導帶有液體的流 體。薄片狀成型件30沿流動方向S具有近似波紋形。多個折流板31在薄片狀成型件30的兩側(cè)沿與流動方向S相反的方向伸出，形成指向流動方向S的相反方向的用于液滴的集液袋32。另外，沿流動方向指向的多個底切板33在其兩側(cè)從薄片狀成型件30伸出，形成沿流動方向S指向的底切34。沿流動方向指向的多個底切板33在它們的背離薄片狀成型件的外側(cè)面上以限定值被指向流動方向S的相反方向的折流板疊蓋，從而形成用于液滴的有效的曲徑分離器系統(tǒng)和用于收集分離液滴的共用收集腔(集液袋32加底切34)。底切板33僅在薄片狀成型件30相對于流動方向S的第一半部實施，以特別在該段中獲得特別高的分離度。另外，底切板33被形成為沿流動方向S具有減小的長度，從而底切和共用收集腔沿流動方向S具有減少的容積。折流板31和/或底切板33的端部邊緣被提供有在底切板33和外折流板31之間的疊蓋區(qū)域中的浮雕狀結(jié)構(gòu)P，從而在疊蓋區(qū)域形成限定的接觸點。如所示，薄片狀分離器30由彼此焊接的多個金屬模制部件形成。
權(quán)利要求
1.用于從帶有液體的流體分離出液滴的薄片狀分離器(100)，具有至少兩個基本豎直定向的薄片狀成型件(30)，所述至少兩個基本豎直定向的薄片狀成型件(30)彼此分隔開并形成引導所述帶有液體的流體通過它們之間的流動通道，所述液滴在所述至少兩個基本豎直定向的薄片狀成型件(30)的壁表面上分離，所述薄片狀分離器(100)還具有位于所述薄片狀成型件之下用于接納從所述帶有液體的流體分離的液體的集液槽(40)，其特征在于，所述集液槽(40)具有將所述集液槽(40)分成多個區(qū)域(40a、40b)的至少ー個隔斷壁(45)。
2.如權(quán)利要求I所述的薄片狀分離器(100)， 其特征在于，所述隔斷壁(45)基本豎直地定向并且從槽底(44)向上延伸到所述薄片狀成型件(30)的至少下邊緣。
3.如權(quán)利要求I或2所述的薄片狀分離器(100)， 其特征在于，所述隔斷壁(45)伸入所述帶有液體的流體的流動路徑中，以便所述隔斷壁(45)形成所述流動的障礙。
4.如權(quán)利要求3所述的薄片狀分離器(100)， 其特征在于，所述隔斷壁(45)相對于所述帶有液體的流體的流動方向(S)橫向地延伸。
5.如權(quán)利要求I至4之一所述的薄片狀分離器(100)， 其特征在于，分開的排出ロ(43a，43b)被提供給所述集液槽(40)的由所述隔斷壁(45)形成的姆個區(qū)域(40a, 40b)。
6.如權(quán)利要求I至4之一所述的薄片狀分離器(100)， 其特征在于，共用的排出ロ(43)被提供給所述集液槽(40)的由所述隔斷壁(45)分開的兩個相鄰區(qū)域(40a，40b)。
7.如權(quán)利要求I至4之一所述的薄片狀分離器(100)， 其特征在于，在所述槽底(44)的區(qū)域中，所述隔斷壁(45)具有至少一條通道(46)，所述至少一條通道(46)將由所述隔斷壁(45)分開的兩個相鄰區(qū)域(40a，40b)彼此連接。
8.如權(quán)利要求7所述的薄片狀分離器(100)， 其特征在于，通過所述通道(46)彼此連接的區(qū)域(40a，40b)中的僅ー個被提供有排出ロ(43)。
9.如前述權(quán)利要求之一所述的薄片狀分離器(100)， 其特征在于，所述薄片狀成型件(30)被形成為波紋狀的并且彼此平行地定向，多個折流板(31)從這些薄片狀成型件(30)中的至少ー個伸出到所述流動通道中，從而形成指向所述流動方向(S)的相反方向的用于待分離的所述液滴的集液袋(32)。
10.如權(quán)利要求9所述的薄片狀分離器(100)， 其特征在于，多個底切板(33)從相同的薄片狀成型件(30)伸出，從而形成沿所述流動方向(S)指向的底切(34)，沿所述流動方向(S)指向的所述多個底切板(33)在它們的背離所述薄片狀成型件(30)的外側(cè)面上以限定值被指向所述流動方向(S)的相反方向的所述折流板(31)疊蓋，從而形成用于待分離的所述液滴的曲徑分離器系統(tǒng)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于從帶有液體的流體分離出液滴的薄片狀分離器(100)，具有至少兩個基本豎直定向的薄片狀成型件(30)，所述至少兩個基本豎直定向的薄片狀成型件(30)彼此分隔開并形成引導所述帶有液體的流體通過它們之間的流動通道，所述液滴在所述至少兩個基本豎直定向的薄片狀成型件(30)的壁表面上分離，所述薄片狀分離器(100)還具有位于所述薄片狀成型件之下用于接納從所述帶有液體的流體分離的液體的集液槽(40)，所述集液槽(40)具有將所述集液槽(40)分成多個區(qū)域(40a、40b)的至少一個隔斷壁(45)。
文檔編號B01D45/18GK102847379SQ20111018941
公開日2013年1月2日 申請日期2011年7月1日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月1日
發(fā)明者吉多·邦塔伊, 耶爾德·施圖肯施奈德, 約爾格·斯塔爾赫特 申請人:巴爾克斯-杜爾股份有限公司