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Software zur Auslegung von Abscheidern

Gas-Flüssigkeit-Abscheider

Allgemeines

Vorgaben

Die Abscheider lassen sich durch Einbauten den Anforderungen anpassen und in der Größe optimieren.

  • Gas / Flüssigkeitsmengen
  • Grenztropfen Durchmesser
  • Abscheidegrad
  • Aufenthaltszeiten der Flüssigphase
  • Stutzengröße
  • Zulaufverteiler
  • Wirbelbrecher
  • Demister
  • Ermittlung der Strömungsform im Einlauf zur Vermeidung ungünstiger Strömungsformen.

 

Horizontaler Schwerkraft-Abscheider (HSA)

Vertikaler Schwerkraft-Abscheider (VSA

Jeder Gas-Flüssigkeitsabscheider ist in eine Gaszone und Flüssigkeitszone aufgeteilt. Beide Zonen haben grundsätzlich verschiedene Aufgaben.

Produkteintritt

Die Strömungsform des eintretenden Produktes erzeugt eine unterschiedliche Flüssigkeitsbeladung der Gasphase. Dies sollte bei der Wahl des ankommenden Leitungsquerschnittes berücksichtigt werden. Bei höheren Eintrittsmengen werden Eintrittsverteiler erforderlich.

Gaszone

In der Gaszone findet die Abscheidung der Flüssigkeitstropfen in die Flüssigphase statt. Die Gasgeschwindigkeit bestimmt die erforderliche Fläche und damit den Durchmesser beim vertikalen Abscheider (VSA) oder die Höhe und Absetzlänge des Kreisabschnittes beim horizontalen Abscheider (HSA).

Die Größe der Gasgeschwindigkeit wird durch den Grenztropfen bestimmt, der mit einem Demister größer gewählt werden kann. Dies führt zu kleineren Behälterabmessungen.

Flüssigkeitszone

Die Flüssigkeitszone dient der Sammlung der gesamten anfallenden Flüssigkeit aus dem Zulaufstrom. Die Größe des Flüssigvolumens ergibt sich aus regelungstechnischen und prozesstechnischen Gründen.

Abscheidergeometrie

In der Gaszone findet die Abscheidung statt. Sie ist durch die Strömungsfläche und Strömungslänge charakterisiert die - mit oder ohne Demister- den Abscheidegrad für einen Grenztropfen bestimmen.

Die Flüssigzone ist in vier Stände (Höhen) aufgeteilt. Zwischen den Ständen liegen die Verweilzeiten (Hold up).

Stand (Level)

 

Bedeutung

Not
(Abschaltung)

ELL

Abschaltung von nachgeschalteten Anlagen (wie z.B. Kompressor) bei denen ein erhöhter Flüssigkeitsanteil zu Störungen oder Beschädigungen führen kann.

Hoch (Alarm)

HLL

Maximal erlaubter Stand ohne Verlust an Trennschärfe

Normal

NLL

Bestimmt bis zum LLL die Verweilzeit der Flüssigphase

Niedrig

LLL

Verhindert einen Mitriss von Gas in den Flüssigkeitsabzug, abhängig von Wirbelbrecheranordnung

 

Berechnungsmöglichkeiten

Die Programme bieten die Möglichkeiten, zwischen verschiedenen Ausführungsarten zu wählen und damit den kostengünstigsten Abscheider zu entwerfen. Es können neue Abscheider dimensioniert oder bestehende Abscheider simuliert werden. Parameterstudien geben dem Anwender ein Gefühl für den Einfluss der verschiedenen Daten auf seinen Abscheider

Es werden die bekannten Berechnungsmethoden für folgende Vorgänge verwendet:

 

Dimensioniert werden können stehende bzw. liegende Gas / Flüssigkeitsabscheider:

Modul VSA

Vertikale Schwerkraft-Abscheider

Modul HSA

Horizontale Schwerkraft-Abscheider

Durchmesserbestimmung von VSA

Durchmesserbestimmung von HSA

ohne Demister

Die Absetzlänge und der Grenztropfen bestimmen die notwendige freie Fläche über dem Hochstand (HLL).

mit Demister

Die Absetzlänge und Ag können entsprechend dem Demisterabscheidegrad verkleinert werden

ohne Demister

 

mit Demister

Der Grenztropfen bestimmt den notwendigen Durchmesser D

Die Geschwindigkeit im Gasraum kann entsprechend dem Demisterabscheidegrad vergrößert werden (Modul FLD)

Modul LOMA

Strömungsform im Lockhart-Martinelli-Diagramm

LOMA berechnet die erforderlichen Parameter gemäß VDI Wärmeatlas und ermittelt die Art der Zweiphasenströmung. Die Lage der Zweiphasenströmung wird in der Strömungsformenkarte (Lockhart-Martinelli-Diagramm) eingetragen.

Mit diesem Zusatz-Modul können die Ergebnisse von HSA / VSA direkt verwendet und die Strömungsform im Eintrittsstutzen des Abscheiders bestimmt werden. Die Strömungsform hat Einfluss auf den Abscheidegrad. Schwall- und Blasenströmung sollte vermieden werden.

Preise

 
Programm Einzelpreis* Paketpreis * Paketpreis*
VSA 510,- EUR

 

 

999,- EUR

 

 

 

1.500,- EUR

HSA 510,- EUR
LOMA 360,- EUR
FLD 620,- EUR

*Nettopreise zzgl. MWST

Literatur

  1. Harlemann „Selective Withdrawal from a vertically Stratified Fluid"
    Intern. Assoc. Hydro. Research
  2. Patterson „ Experimental Investigation of Critical Submergence for Vortexing in a vertical Cylindrical Tank"
    University of Southern California
  3. VDI-Wärmeatlas / Strömungsformen für Zweiphasen-Strömung
  4. R. Marr und F. Moser „Verfahrenstechnik 9" (1975) Nr. 8, S. 379/382
  5. A.Bürkholz, Droplet Separation, VCH. 1989

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